Espuma acústica perforada laminada.

Un procedimiento para hacer una espuma polimérica acústicamente activa que comprende las siguientes etapas:

(a) proporcionar al menos dos espumas poliméricas iniciales, teniendo cada una superficies principales opuestas;

(b) perforar las espumas poliméricas iniciales a través de una superficie principal completamente a través de la espuma y a través de la superficie principal opuesta para formar espumas poliméricas perforadas que tienen canales de perforación que se extienden de una forma continua y lineal completamente a través de la espuma polimérica perforada; y

(c) laminar las espumas poliméricas perforadas juntas de modo que una superficie perforada de una espuma polimérica perforada se adhiere a una superficie perforada de otra espuma polimérica perforada.

Espuma acústica perforada laminada Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a una espuma polimérica útil para la atenuación acústica.

Descripción de la técnica relacionada Se desea aumentar la eficacia en términos de coste y tiempo de la producción de espuma gruesa útil para producir atenuación acústica (espuma acústica) . El tiempo y el coste tienden a aumentar drásticamente al aumentar el grosor de la espuma porque la producción se vuelve más complicada. La dificultad principal con el aumento del grosor de una espuma acústica está en la etapa de perforación de la espuma.

A menudo las espumas acústicas se perforan para facilitar la disipación del agente de soplado y reducir la resistividad del flujo de aire. La disipación del agente de soplado es conveniente para intercambiar el agente de soplado que puede ser inflamable o indeseable de otra forma, con el aire. Véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. (USP) 5.585.058. Las espumas acústicas supuestamente también requieren una estructura sustancialmente de celdas abiertas y una resistividad al flujo de aire relativamente baja para ser acústicamente activas (véase, por ejemplo, el documento USP 6720362 en la columna 1, líneas 41-44 y columna 10, líneas 29-31. El documento WO2007/069990 se refiere a un método par hacer agujeros en una capa de material termofusible. Se pone una capa de material absorbente en contacto con el material termofusible.

La perforación de la espuma se hace más difícil a medida que aumenta el grosor de la espuma. Los rodillos que contienen púas pueden ser adecuados para perforar espumas finas haciendo rodar las púas sobre la espuma y marcando las púas en la espuma. Dicha técnica se vuelve problemática con espumas más gruesas si las perforaciones van a alcanzar una profundidad apreciable. La perforación de una distancia apreciable en espumas gruesas requiere púas o agujas relativamente largas. El hacer rodar púas largas en una espuma tiende a rasgar la espuma cuando las púas entran y salen de la espuma. Por lo tanto, la perforación de espumas gruesas requiere atravesar la espuma en una sola dirección sobre un lecho de agujas (o agujas en la espuma) y después sacar las agujas fuera de la espuma en la misma dirección. Es difícil incorporar dicho procedimiento de perforación en un procedimiento continuo, de modo que la eficacia disminuye en lo que se refiere al tiempo de fabricación. Además, el coste del equipamiento para atravesar la espuma con un lecho de agujas tiende a ser tanto como diez veces el de un rodillo que contiene púas. Por lo tanto, la eficacia disminuye también desde de la perspectiva del coste.

La disipación del agente de sopado también se hace más problemática a medida que aumenta el espesor de la espuma. Los canales de perforación, a través de los cuales viaja el agente de sopado para escapar de las celdas internas de una espuma, se hacen más largos y más tortuosos a medida que aumenta el grosor de la espuma. El gas tarda más en permear a través de un canal más largo y más tortuoso que a través de un canal más corto y menos tortuoso. Las espumas más gruesas requieren canales de perforación más largos para alcanzar las celdas internas. Como resultado, cuanto más largo es el canal de perforación, más tarda el agente de soplado en encontrar su salida de la espuma. Por lo tanto, incluso cuando están perforadas, las espumas más gruesas tienden a sufrir una disipación del agente de soplado más lenta que las espumas más finas que están perforadas. Cuanto más lenta es la disipación del agente de soplado, más tiempo debe almacenarse la espuma antes de venderla. Como resultado, la disipación lenta del agente de soplado es indeseablemente costosa en tiempo y dinero.

A pesar de los inconvenientes para preparar espumas más gruesas, es conveniente aumentar el grosor de la espuma.El aumento del grosor de la espuma tiende a aumentar la capacidad de amortiguación acústica, en particular en intervalos de frecuencia baja.

Es deseable poder aumentar el grosor de la espuma acústica sin tener que experimentar las dificultades de perforación de la espuma y de disipación del agente de soplado asociadas típicamente con espumas acústicas más gruesas, mientras que se mantiene o mejora la actividad acústica de la espuma polimérica.

Breve sumario de la invención La presente invención proporciona un procedimiento para preparar espuma acústica de un grosor dado con la eficacia de la perforación y disipación del agente de soplado de una espuma más fina. Un resultado sorprendente de la presente invención es que las espumas acústicas perforadas se pueden laminar juntas para formar una espuma acústica más gruesa que consigue propiedades acústicas similares a las de una espuma perforada no laminada de grosor similar. El resultado es sorprendente en vista del hecho de que no es probable que los canales de perforación de una primera espuma perforada se alineen perfectamente con canales de perforación de una segunda espuma perforada que se lamina con la primera espuma perforada. Como resultado, la resistividad del flujo de aire a través de una espuma laminada debería ser notablemente mayor que la resistividad del flujo de aire a través de una espuma perforada no laminada del mismo grosor. Basándose en el conocimiento previo, se podría esperar

entonces que la espuma laminada tuviera una actividad acústica menor que la espuma no laminada. Las espumas acústicas de la presente invención ilustran que este resultado esperado no es el caso.

Incluso es más sorprendente el hecho de que la presente invención puede conseguir estos resultados a partir de una espuma que tiene un contenido de celdas abiertas menor de 30%, incluso una espuma que tiene un contenido de celdas abiertas menor de 10%.

En un primer aspecto, la presente invención es un método para preparar una espuma acústica que comprende las siguientes etapas: (a) proporcionar al menos dos espumas poliméricas iniciales, teniendo cada una superficies principales opuestas; (b) perforar las espumas poliméricas iniciales a través de una superficie principal completamente a través de la espuma y a través de la superficie principal opuesta para formar espumas poliméricas perforadas que tienen canales de perforación que se extienden de una forma continua y lineal completamente a través de la espuma polimérica perforada; y (c) laminar las espumas poliméricas perforadas juntas de modo que una superficie perforada de una espuma polimérica perforada se adhiere a una superficie perforada de otra espuma polimérica perforada.

Realizaciones deseables del primer aspecto incluyen una cualquiera o la combinación de más de una de las siguientes características: las espumas poliméricas perforadas tienen un tamaño de celdas medio de al menos 4 milímetros según el método ASTM D3576; las espumas poliméricas tienen un contenido de celdas abiertas menor de 30 por ciento según el método ASTM D6226-05; las espumas poliméricas iniciales tienen cada una un grosor de 30 milímetros o menos; la etapa (b) comprende comprimir las espumas poliméricas iniciales en un estado comprimido y después perforar las espumas poliméricas iniciales mientras están en un estado comprimido, en especial, en donde la perforación se produce aplicando un rodillo con múltiples púas que se extienden hacia fuera del rodillo a cada espuma polimérica inicial, de modo que las púas penetran a través de la espuma polimérica inicial cuando la espuma polimérica inicial se desplaza bajo el rodillo, e incluso más preferiblemente, en donde el rodillo tiene un lado de espuma preperforación y un lado de espuma perforada y un peine de varillas expulsa la espuma perforada de las púas, comprendiendo varillas que se extienden hasta el rodillo desde el lado de espuma perforada y residen entre el rodillo y la espuma polimérica perforada; la etapa (b) introduce perforaciones suficientes para producir una espuma polimérica perforada que tiene una densidad de perforaciones de al menos 0, 8 perforaciones por centímetro cuadrado de superficie principal perforada; la densidad de perforación es 2 perforaciones o menos por cm2 de superficie principal perforada; y la etapa (c) comprende calentar una o ambas superficies principales que se van a adherir entre sí, suficientemente para ablandar la espuma polimérica perforada en la superficie o las superficies, y después poner en contacto entre sí las superficies principales de las espumas poliméricas perforadas, en particular en donde la etapa (c) comprende soldar por fusión entre sí las superficies principales de las espumas poliméricas perforadas en ausencia de cualquier adhesivo entre las superficies perforadas o las espumas poliméricas perforadas, distinto... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para hacer una espuma polimérica acústicamente activa que comprende las siguientes etapas:

(a) proporcionar al menos dos espumas poliméricas iniciales, teniendo cada una superficies principales opuestas;

(b) perforar las espumas poliméricas iniciales a través de una superficie principal completamente a través de la espuma y a través de la superficie principal opuesta para formar espumas poliméricas perforadas que tienen canales de perforación que se extienden de una forma continua y lineal completamente a través de la espuma polimérica perforada; y

(c) laminar las espumas poliméricas perforadas juntas de modo que una superficie perforada de una espuma polimérica perforada se adhiere a una superficie perforada de otra espuma polimérica perforada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde las espumas poliméricas perforadas tienen un tamaño de celdas medio de al menos 4 milímetros según el método ASTM D3576.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde las espumas poliméricas iniciales tienen un contenido de celdas abiertas menor de 30 por ciento según el método ASTM D6226-05.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde las espumas poliméricas iniciales tienen cada una un grosor de 30 milímetros o menos.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la etapa (b) comprende comprimir las espumas poliméricas iniciales a un estado comprimido y después perforar las espumas poliméricas iniciales mientras están en un estado comprimido.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en donde la perforación se produce aplicando un rodillo con múltiples púas que se extienden hacia fuera del rodillo en cada espuma polimérica inicial, de modo que las púas penetran a través de la espuma polimérica inicial a medida que la espuma polimérica inicial se desplaza bajo el rodillo.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en donde el rodillo tiene un lado de espuma preperforación y un lado de espuma perforada y un peine de varillas expulsa la espuma perforada de las púas al comprender varillas que se extienden hasta el rodillo desde el lado de espuma perforada y residen entre el rodillo y la espuma polimérica perforada.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la etapa (b) introduce suficientes perforaciones para producir una espuma polimérica perforada que tiene una densidad de perforaciones de al menos 0, 8 perforaciones por centímetro cuadrado de superficie principal perforada.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en donde la densidad de perforaciones es 2 perforaciones o menos por centímetro cuadrado de superficie principal perforada.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la etapa (c) comprende calentar una o ambas superficies principales que se van a adherir entre sí, suficientemente para ablandar la espuma polimérica perforada en la superficie o las superficies y después poner en contacto las superficies principales de las espumas poliméricas perforadas entre sí.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en donde la etapa (c) comprende soldar por fusión las superficies principales de las espumas poliméricas perforadas entre sí en ausencia de cualquier adhesivo entre las superficies perforadas de las espumas poliméricas perforadas distinto de la composición de polímero ablandada de una o más de las espumas poliméricas perforadas.

12. Una espuma polimérica acústica que comprende dos o más espumas poliméricas perforadas que tienen superficies perforadas opuestas con al menos una superficie perforada laminada con una superficie perforada de otra espuma polimérica perforada, en donde cada espuma polimérica perforada comprende perforaciones que se extienden de una forma lineal continua a través de toda la espuma polimérica perforada, aunque solo algunos de los canales de perforación en cualquiera de las espumas poliméricas perforadas se extienden de una forma lineal continua sin restricción completamente a través de la espuma polimérica acústica.

13. La espuma polimérica acústica de la reivindicación 12, en donde las espumas poliméricas perforadas tienen un tamaño de celdas medio de al menos 4 milímetros de acuerdo con el método ASTM D3576.

14. La espuma polimérica acústica de la reivindicación 12, en donde las espumas poliméricas perforadas tienen una densidad de perforaciones de al menos 0, 8 perforaciones por centímetro cuadrado de superficie principal de espuma polimérica perforada.

15. La espuma polimérica acústica de la reivindicación 14, en donde al menos una de las espumas poliméricas tiene una densidad de perforaciones de 2 perforaciones por centímetro cuadrado o menos.