[发明专利]吸音复合材料及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及包含开孔的硬质异氰酸酯基泡沫层和至少一个另外的异氰酸酯基泡沫层的复合材料元件及其用于声音吸收的用途。

背景技术

为了减小室内区域的环境噪音，如今通常使用吸音壁。目前用于此目的的是常常为多层构造的纤维无纺布或软质泡沫，其常常不是自支撑的且通过内部或外部框架固定。Silence Solutions公司提供了这种类型的吸音隔离壁(DE-A 102007000568)。

框架也会导致相当大的重量。在质弹系统中，质轻软质的层片(也称作层)与更重更硬和无孔的层片结合，同样地形成相应的沉重的构造。

可选地，也有基于脲和甲醛的已知的开孔质轻硬质泡沫，但是生产它们昂贵而复杂，因为需要使散发进入室内空气中的甲醛降到最低。例如当使用聚氨酯时实现低的甲醛放出要容易得多。

机动车辆在其车顶内衬里中常常含有由玻璃纤维/聚脲复合材料支撑的具有不同密度和硬度的聚氨酯泡沫。

另外已知不同材料的组合用于制备声学活性的复合材料。

JP-A 2010184655描述了两层复合材料。在这些复合材料中，一层是基于聚酯多元醇的开孔的硬质或软质的聚氨酯泡沫，在500-1000Hz范围内具有JIS A 1405-1最大吸收。第二层是基于聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂和/或三聚氰胺甲醛树脂的泡沫，具有100 ml/cm²/s的透气度。

JP-A 2005193612描述了三层构造形式的硬质整体泡沫，所述泡沫由两个100-300 kg/m³的重质层和密度为10-70kg/m³的硬质聚氨酯泡沫芯组成。重质的外层之一必须随后用额外的工作和花费进行穿孔以便获得有效的声学吸收。

JP-A 2009226675描述了一种两层吸音器，包含泡沫和直接在上面发泡的(foamed-on)纤维无纺布。纤维无纺布在上面发泡从技术角度来说是要求非常多的操作。

JP-A 2005352036描述了一种由三种泡沫构成的三层吸音器，其中第一种泡沫具有60-130kg/m³的密度、1.5-3.5 10⁵ N/m²的杨氏模量和1000-8000 Ns/m³的气流阻力，第二种具有45-80 kg/m³的密度和1-10 10⁵ N/m²的杨氏模量，以及第三种具有100-200 kg/m³的密度和800-6000 Ns/m³的气流阻力。

发明内容

本发明的目的是提供吸音和特别是硬质的复合材料，使用此复合材料可以减少室内区域的环境噪音，从而使与噪音有关的对健康和良好体格(well-being)的有害效应最小化。

已经令人惊讶地发现：用包含基于异氰酸酯的具有不同硬度的至少两个泡沫层的复合材料元件实现了此目的。

本发明提供了复合材料元件，其具有至少两个不同的异氰酸酯基泡沫层，所述泡沫各自的DIN 53420密度为≤130 kg/m³，优选≤100 kg/m³且在10%的压缩率下各自的DIN EN 826压缩强度为5-200 kPa，所述至少两层的密度和压缩强度不同，其中所述至少两层中的至少一层的DIN 53430断裂伸长率大于30%，并且根据DIN ISO 4590-86各自具有平均75-98%的开孔，并且所述复合材料元件在所述至少两层之间任选地具有粘合剂粘合层，其中

A) 所述至少两个泡沫层中的至少一层为至少5mm厚和由不可逆地可热成形的硬质异氰酸酯基泡沫组成，所述泡沫的DIN 53420密度为10-45 kg/m³，优选15-30kg/m³和在10%压缩率下DIN EN 826压缩强度为30-200 kPa，所述泡沫层A)可从由如下组成的各组分的反应获得

i)由以下物质组成的多元醇组分

a.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，15-60重量%的如下聚醚多元醇，其具有10-50重量%环氧乙烷部分，所述聚醚多元醇的数均当量重量(number-average equivalent weight)为500-2500 g/mol和官能度为2-8，优选2-6，

b.基于所述多元醇组分i)的异氰酸酯反应性组分的总量计，30-70重量%的聚醚多元醇，其数均当量重量为50-480 g/mol和官能度为2-8，优选2-6，

c.任选地扩链剂和/或交联剂，