专利名称：具有毯层的室内建筑用材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有毯层的墙面材料，具体地说，所涉及的室内墙面材料全面形成有用尼龙、丙烯腈纤维(アクリル)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维制造的毯层。
背景技术：
墙面、顶棚和地面材料必须具有坚固性和功能性。坚固性是指，将某种材料与其他材料共同形成一定结构的同时，在一定的期间内还能维持必要的形态。而且，对于材料所使用的空间，为了提高内部环境的有用性而要求功能性。一般来说，用于满足坚固性的材料有限，而且由于其不露在外面，所以不要求多样性，因而对其进行选择的必要性不高。然而，对于用于满足功能性的材料，根据所需的功能，材料可能需要改变，而且由于材料不同而效果的差异较大，所以需要高的选择性。
一般对于墙面、顶棚和地面材料所要求的功能是吸音、隔热、阻燃或防火性。此外，根据使用空间的用途，有时还要求抗菌性、除臭性或装饰性。
吸音是指，入射到材料的声音的一部分没有透过或反射而是在材料内被吸收。在材料的一侧产生声音时，没有发生反射的声音相当于被材料吸收或是透过材料的声音。由于这种没有发生反射的声音看起来像是被全部吸收了，所以就有一个表面上的吸收率的概念，将表面上像是被吸收的音能与入射的音能的比值称为吸音比率。声音的频率、入射角、材料的厚度、设置方式和材料的背面状况不同，表现出的吸音比率不同。与吸音性质类似的有隔音。隔音指声音的振动不向外部传导，一般用分贝单位(dB)以dB＝20logm+20logf-23(m为单位面积的克质量，f为声音频率)所表示的透过系数进行测定。
用作室内建筑用的墙面、顶棚和地面材料必须优先具有吸音和隔音的功能。与隔音和噪音相关联的现有技术有专利文献1“噪音防止材料”。所述现有技术中提供一种噪音防止材料，该噪音防止材料包括凹陷形成有至少一个隔音孔的隔音板体、结合于所述隔音板体的上部用于遮挡隔音孔的盖板、以及放入隔音板体的隔音孔并具有防止噪音效果的隔音板。所述发明中，使用EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、泡沫聚苯乙烯、橡胶板或聚氨酯作为隔音材料，并且使用非织布、岩棉、软木或黄土等物质作为吸音材料。
与隔音相关联的现有技术还有专利文献2“隔音用材料”。所述现有技术中提供一种隔音材料，所述隔音材料包括以PVC或PE材质的高密度板制成的噪音反射层；聚丙烯、聚酯或尼龙材质的噪音折射层；以及聚氨酯材质的吸音层。
所述现有技术和其他周知的现有技术存在的问题是，吸音材料存在于隔音材料的内部，或是隔音与吸音使用了不同的材料。当吸音材料作为隔音材料的内部层存在时，吸音材料对因隔音而反射的声音不能具有吸音功能。而且，当吸音材料与隔音材料以不同方式形成时，由于相互的功能不同，会有一种材料无法具有必需的功能。
为了解决这样的问题，本发明提供一种墙面材料，其既能减少声音反射率又能够吸音。同时，所述墙面材料根据空间的需要被进行处理，使其能够具有各种功能。
大韩民国专利申请第10-2005-0007353号[专利文献2]大韩民国实用新型登录申请第20-2005-0020230号发明内容本发明的目的在于提供减少声音反射率的同时具有吸音功能的室内建筑用顶棚、墙面和地面用吸音材料。
本发明涉及的吸音材料可以根据需要包含具有吸音功能和阻燃、抗菌或防水等功能的功能层。
根据本发明的恰当实施方式，室内建筑用吸音材料包含毯层、吸收层和粘结层，所述毯层的材料是尼龙6、尼龙66、PP、PTT、丙烯腈纤维或PET，所述吸收层粘结在毯层上，所述粘结层粘结毯层与吸收层。
根据本发明的其他恰当实施方式，吸收层可以选择由三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫、毛毡、非织布和岩棉组成的组中选出的任意一种物质。在本说明书中，吸收层是指具有除了声音还能吸收由振动或冲击等产生的任意的波的功能的层。
根据本发明的其他恰当实施方式，粘结层可以由从丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂和低熔点聚酯(PET)树脂这样的热塑性树脂中选择的任意一种物质形成。
根据本发明的其他恰当实施方式，所述材料中每平方米的毯层的有效表面积可以为20m2～150m2。
根据本发明的其他恰当实施方式，毯层、粘结层和吸收层的厚度可以分别为2mm～20mm、0.1mm～6mm和10mm～50mm。
根据本发明的其他恰当实施方式，对于所使用的材料，毯层的密度为50kg/m3～300kg/m3，吸收层的密度为10kg/m3～300kg/m3。
根据本发明的其他恰当实施方式，可以提供含有所述材料的墙面材料。
根据本发明的其他恰当实施方式，所述室内建筑用吸音材料的吸音率为0.75～0.95左右。
由于本发明涉及的吸音材料在吸收噪音、振动或冲击的功能方面出色，能够用作多种形态的室内建筑的墙面、地面和顶棚材料。
图1为表示本发明所涉及建筑用材料的截面图。
符号说明1吸音材料11毯层12粘结层
13吸收层具体实施方式
下面参照附图对实现本发明的具体实施方式
进行说明。
图1为表示本发明所涉及吸音材料1的截面图。
参照图1可知，本发明涉及的吸音材料1包含毯层11、粘结层12和吸收层13。毯层11可以由尼龙6、尼龙66、丙烯腈纤维、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的膨化变形长丝(BCF)纤维构成。尼龙BCF具有的特点是，强度、耐磨损性和弹性出色，而且耐药品性、对微生物的抵抗性和电气绝缘性出色。PP BCF纤维与其他纤维不同，其特点是水分率为0且吸收率极低。该PP BCF纤维由于吸收率低而不产生静电，具有耐污染性和耐抗菌性出色的特点。PET BCF纤维具有形态安全性、防火性良好的特点。本发明涉及的吸音材料1的毯层11可以用通常周知的毯状物形成，但为了具有上述各种优点，优选使用尼龙、丙烯腈纤维、PP、PTT或PET纤维形成。
对于本发明的毯层的绒头形态没有特殊限制，割绒、圈绒等任意形态都可以。另外，用于本发明的毯层的毯状物，可以在布底材料下面以涂层状态使用防止脱绒的胶乳，也可以根据需要以完成背衬处理的形态来使用。
与周知的墙面材料的表面层相比，由于本发明涉及的毯层11的表面积大得多，具有吸收声音效果出色的优点。当光线或声音垂直射入材料面时，有效表面积可以成为不反射、不散射而直接到达部分的面积。
比表面积表示相对于单位重量的面积，有效表面积与表观表面积有关，与比表面积相比，吸音制品的吸音性能与有效表面积的关联性更大。当表面不平坦、具有弯曲的时候，该有效表面积能够具有更大的值。材料表面粗糙时，实质上不容易测量有效表面积。因此，有效表面积与材料的截面积有关，有必要按照一定的方法来决定。吸收层的单位面积是指与吸收层平行的二维几何学假象场的单位面积。本发明中，将吸收层的单位面积1m2内存在的纤维的表面积值定义为有效表面积(m2)。用于本发明的毯层材料的有效表面积以20m2～150m2为宜。若有效表面积小于20m2，则因吸音效果小而不适宜；若大于150m2，则由于单位面积上存在过多的纤维，或是不得不将绒头的长度织得很长，因此材料的重量变大，无法确保其轻量性，所以不是优选的。
声音的吸收和光的吸收与表面的弯曲有关联性。本发明涉及的吸音材料1的毯层11，表面形成了一定的弯曲面。弯曲面分为峰部和谷部，该峰部和谷部连续排列。弯曲面上的峰部和谷部之间的高度差越大，对声音的吸收效果越好。然而，弯曲面上的峰部和谷部之间的高度差越大，关于产生细微的尘土或异物、抗菌的问题、以及后处理的困难性也变大。于是，将具有毯层的吸音材料安装在墙壁或顶棚上时，综合考虑空间的占有、与施工的难易程度相关的制品重量和吸音性能，有必要对毯层11的厚度进行限制，或是对密度进行限制。毯层的厚度以2mm～20mm为宜，优选5mm～10mm；毯层材料的密度以50kg/m3～300kg/m3为宜。若毯层的厚度或密度小于设定的范围，则吸音功能不充分；若超过设定范围，则所占空间大且不易确保轻量性，施工变得困难，因此不是优选的。
毯层11通过粘结层12与吸收层13相结合。吸收层13可以由周知的任意的吸音和吸收冲击的物质构成，优选以岩棉、聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、或毛毡、非织布形成。而且，吸收层13具有吸收声音、吸收冲击和振动的功能。实际上，声音的一部分被毯层11吸收，其余部分能够被吸收层13除去。吸收冲击和振动也是如此，一部分被毯层11吸收，其余部分能够被吸收层13除去。由于吸收层13形成了吸音材料1的内部层，不会发生外观或是产生细微物质等问题。然而，形成吸收层13时，必须考虑到声音和冲击的完全吸收或是完全阻断其向外部的传递而形成。因此，吸收层13需要具有适当的厚度和强度。与毯层11相比，吸收层13可以变得足够厚，而且强度必须足够小。为了充分地吸收声音、冲击和振动，厚度为10mm～50mm，优选20mm～30mm，吸收层的密度以50kg/m3～300kg/m3为宜。若吸收层的厚度或密度小于设定的范围，则吸音功能不充分；若其大于设定的范围，则占据较大空间难以确保轻量性，施工变得困难，所以不是优选的。
粘结层12使毯层11和吸收层13结合在一起，其可以通过多种形态的周知的热塑性树脂来形成，例如，可以将从丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、低熔点聚酯(PET)树脂中选择的物质以粉末、颗粒、或是热熔膜形态应用。在粘贴毯层和吸收层的面上分散热塑性树脂粉末、或是按照一定间隔配置颗粒、再或是以热熔膜形态配置等后加热熔融，使毯层和吸收层贴紧，再加压粘贴。此时，使用的聚烯烃树脂优选聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯树脂(EVA树脂)等，对于热熔膜，为了使最终成品具有良好的吸音性能，优选使用在一定间隔处穿了孔的热熔膜。由于粘结层12用于结合毯层11和吸收层13，对其形态和材料没有特殊限制。不过，厚度越薄越好，优选形成0.1mm～6mm的厚度。实际上毯层11和吸收层13的直接接触有利于对声音、振动和冲击的吸收。
具有毯层11、粘结层12和吸收层13的吸音材料1可以被安装在本领域中使用的周知的室内建筑用材料上，用作墙面、顶棚或地面材料。
本发明涉及的吸音材料1中，用来抗菌、除臭或去除有害物质的各种功能层可以形成于毯层11的下部或上部。这些功能层可以涂布在毯层上。作为代替方案，可以在毯层11的毯状物制造工序中添加具有该功能的物质，或是以向粘结层12的形成材料中混合的方法来形成功能层。
<物性评价方法>
1)有效表面积评价将毯层切割成横竖分别为10cm、面积为0.01m2的小块，然后与布底材料尽可能接近地削下存在于布底材料上方的纤维，测量重量(g)。
取部分削下的纤维，以按照标准ASTM D 3663-92的质素吸附法[该方法基于BET(Brunauer-Emmett-Teller)法]测定比表面积(m2/g)，该值乘以削下的0.01m2面积的纤维重量(g)，再乘以100，计算存在于1m2内的纤维的表面积值的有效表面积(m2)。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)毛毡由于表面为没有弯曲的二维平面，其每平方米有效表面积的值为1。
2)吸音率的评价将射入吸音材料表面的音能设为Ei，在该表面上反射的音能设为Er时，吸音率(α)的定义如下。
α＝1-(Er/Ei)以按照KS F 2805标准在达到了接近随机射入条件的残响室中测定的残响室法吸音率对吸音率进行了评价，吸音率的值以中心频率为250、500、1000和2000Hz时的吸音率值的算术平均值来表示。
用1100旦尼尔/68丝的尼龙BCF织制割绒形态的毯状物，用酸性染料对其染色。然后，用胶乳进行背衬处理之后使用PVC树脂粘结在PP材料的二次布底材料上，背衬处理后用作毯层。背衬处理完的毯层厚度为9mm，密度为180kg/m3。
使用厚度为25mm，密度为12kg/m3的三聚氰胺泡沫用作吸收层。
毯层和吸收层的粘结过程如下，在毯层的背面按400g/m2(厚度约为0.4mm)的比例分散聚乙烯粉末并用150℃的热风加热，使聚乙烯粉末熔融后，重叠吸收层材料的同时轧过冷却加压辊进行粘贴。
用2700旦尼尔/120丝的原色PP BCF织制圈绒形态的毯状物，用胶乳对其进行背衬处理之后，使用PVC树脂粘结在PP材料的二次布底材料上，背衬处理后用作毯层。背衬处理完的毯层厚度为7mm，密度为140kg/m3。
使用厚度为25mm，密度为12kg/m3的三聚氰胺泡沫用作吸收层。
毯层和吸收层的粘结过程如下，在毯层的背面按100g/m2(厚度约为0.1mm)的比例分散EVA粉末并用120℃的热风加热，使EVA粉末熔融后，重叠吸收层材料的同时轧过冷却加压辊进行粘贴。
除了使用厚度为50mm、密度为24kg/m3的PET材料针刺式非织布以外，用与实施例1相同的方法制造吸收层的材料。
除了使用厚度为10mm、密度为190kg/m3的PET压缩毛毡代替毯层以外，用与实施例1相同的方法进行制造。
由表1可知，在本发明的实施例1～3中能够得到吸音率出色的具有毯层的室内建筑用吸音材料。
与此相比，比较例1在表面使用PET压缩毛毡代替毯层，不仅会多少降低吸音性能，而且无法赋予其表面上形成毯层时的颜色与图案效果，用作墙体或顶棚用装饰材料不太理想。
上文中使用本发明所示的实施例进行了详细的说明。所述实施例为举例说明，只要是在本领域中具有一般知识的人，在不违反本发明技术思想的范围内都可以对所述实施例进行多种变形或修正发明。本发明的范围不受此种变形和修正发明的限制。
权利要求
1.室内建筑用吸音材料，其特征是，该材料包含毯层、吸收层、粘结层，所述毯层的材料是尼龙、丙烯腈纤维、聚丙烯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述吸收层粘结在所述毯层上，所述粘结层粘结所述毯层与所述吸收层；在所述材料中，每平方米的毯层的有效表面积为20m2～150m2，毯层、粘结层和吸收层的厚度分别为2mm～20mm、0.1mm～6mm、10mm～50mm，毯层的密度为50kg/m3～300kg/m3，吸收层的密度为10kg/m3～300kg/m3。
2.如权利要求1所述的材料，其特征是，所述吸收层由选自由三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫、毛毡、非织布和岩棉组成的组中的任意一种物质形成。
3.如权利要求1所述的材料，其特征是，所述粘结层由选自由丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚丙烯树脂、低熔点聚酯和聚氯乙烯树脂组成的组中的任意一种物质形成。
4.如权利要求1所述的材料，其特征是，所述室内建筑用吸音材料的吸音率为0.75～0.95。
5.墙面材料，该材料含有权利要求1～4的任意一项所述的材料。
全文摘要
本发明涉及具有毯层的室内建筑用材料，具体地说，提供一种室内墙面材料，其全面形成有用尼龙、PP、PTT、丙烯腈纤维或PET制造的毯层。所述室内墙面材料包含尼龙、PP、PTT、丙烯腈纤维和PET材质的毯层、粘结在毯层上的吸收层、以及粘结毯层与吸收层的粘结层。
文档编号E04B1/62GK101025040SQ20061012601
公开日2007年8月29日 申请日期2006年8月30日 优先权日2006年2月23日
发明者丁一元, 金均镐, 李种福 申请人:株式会社晓星