(57)【要約】  本発明は、ヒドロキシル基含有化合物と架橋したポリ酸コポリマーを含む組成物と、アルミノケイ酸カルシウム粉末とを含む硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物、本発明のコーティング組成物がコーティングされたパネル、および本発明のコーティング組成物でパネルをコーティングする方法を提供する。
2013534553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物であって：
（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、または前記ポリ酸コポリマーの主鎖中に含まれる、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；
（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、コーティング組成物。
【請求項２】
前記コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約２０重量％〜約５０重量％のバインダー組成物および約４０％重量％〜約７０重量％のアルミノケイ酸カルシウム粉末を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項３】
前記ヒドロキシル基含有化合物がトリエタノールアミンであり、および／または前記ポリ酸コポリマーがカルボキシル化アクリルコポリマーであり、前記アルミノケイ酸カルシウム粉末が約２０ミクロン以下のメジアン粒径を有する、請求項１または２に記載のコーティング組成物。
【請求項４】
分散剤、有機充填剤、無機充填剤、顔料、界面活性剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、粘度調整剤、安定剤、消泡剤、流動調整剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含む、請求項１、２、または３に記載のコーティング組成物。
【請求項５】
コーティングされたパネルであって：
（ａ）バッキング側および反対側の表面側を有するパネルと；
（ｂ）前記パネルの前記バッキング側に担持されるホルムアルデヒドフリーのコーティング層とを含み、前記コーティング層が
（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；
（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、コーティングされたパネル。
【請求項６】
前記パネルが、繊維、充填剤、増量剤、バインダー、界面活性剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の成分を含む、請求項５に記載のコーティングされたパネル。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  Ｃ３６７−０９に準拠して測定される前記パネルのたわみ抵抗が、前記コーティングされたパネルの２フィートの長さ当たり約０．３インチ未満である、請求項５または６に記載のコーティングされたパネル。
【請求項８】
パネルのコーティング方法であって：
（ｉ）表面側および反対側のバッキング側を有するパネルを提供するステップと；
（ｉｉ）硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物であって、
（ａ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；
（ｂ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み；
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物を、前記パネルの前記バッキング側に塗布するステップと、
（ｉｉｉ）コーティングされたパネルを形成するために、前記コーティング組成物を硬化させるステップとを含む、方法。
【請求項９】
前記コーティングが、触媒、充填剤、界面活性剤、緩衝剤、粘度調整剤、顔料、および平坦化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の追加の成分をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
約３５０°Ｆ〜約７００°Ｆの温度範囲で前記コーティングを硬化させるステップをさらに含む、請求項８または９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井タイルなどのパネル、たとえば繊維パネルおよび吸音パネルにたわみ抵抗を付与するための、ポリマーまたは重合性のホルムアルデヒドを含有しない材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸音パネル（またはタイル）は、部屋、廊下、会議室などの室内空間での音の吸収および／または音響透過の減少によって音響効果を改善することが意図されて特に設計されたシステムである。多くの種類の吸音パネルが存在するが、種々の一般的な吸音パネルは、たとえば米国特許第１，７６９，５１９号明細書に開示されているようにミネラルウール繊維、充填剤、着色剤、およびバインダーから一般に構成される。種々の他の材料に加えてこれらの材料は、望ましい音響特性、ならびに色および外観などの他の性質を有する吸音パネルを得るために使用することができる。
【０００３】
パネルを製造するために、繊維、充填剤、増量剤、バインダー、水、界面活性剤、およびその他の添加剤の選択された組み合わせを混合してスラリーを形成して、加工する。セルロース繊維は、典型的には、リサイクルされた新聞用紙の形態である。増量剤は、典型的には発泡パーライトである。充填剤としては、クレー、炭酸カルシウム、または硫酸カルシウムを挙げることができる。バインダーとしては、デンプン、ラテックス、および再構成された紙製品を挙げることができ、これらは互いに結合して、すべての構成要素の所望の構造マトリックスへの固定を促進する結合システムを形成する。
【０００４】
デンプンなどの有機バインダーが、パネルに構造接着性を付与する主成分となることが多い。デンプンは、特に比較的安価であるという理由で、好ましい有機バインダーである。たとえば、新聞用紙、ミネラルウール、およびパーライトを含有するパネルは、デンプンを用いることで互いに経済的に結合させることができる。デンプンによって強度および耐久性の両方がパネル構造に付与されるが、水分によって生じる問題が起こりやすい。水分によって、パネルの軟化およびたわみが生じることがあり、これは天井においては目障りとなり、パネルの脆弱化につながることがある。
【０００５】
パネル中の水分によって生じる問題に対処するために使用される方法の１つは、尿素−ホルムアルデヒド成分を有するまたは有さないメラミン−ホルムアルデヒド樹脂系コーティングをパネルにバックコーティングすることである。このようなホルムアルデヒド樹脂系コーティングが水分または湿気に曝露すると、下方にたわむ動きにより裏面に生じる圧縮力に抵抗するようになる。
【０００６】
硬化したメラミン−ホルムアルデヒド樹脂は、適切に硬化した場合には硬くて脆い架橋構造を有する。この硬い構造は、下方にたわむ動きによって裏面に生じる圧縮力に抵抗する機能を果たす。しかし、ホルムアルデヒド樹脂は、周知の環境刺激物の１つであるホルムアルデヒドを放出する傾向にある。
【０００７】
ホルムアルデヒドの放出を減少させるため、遊離のホルムアルデヒドを捕捉するための尿素などのホルムアルデヒド反応性材料が加えられている。残念ながら、このような小分子捕捉剤は、ホルムアルデヒド樹脂の反応性基をエンドキャップし、架橋の発生を大きく妨害する。その結果、特徴的な高度に架橋したポリマー構造が全く形成されない。この結果得られるコーティングは脆弱であり、たわみに抵抗する機能を果たさなくなる。
【０００８】
低揮発性有機化合物（ＶＯＣ）放出源として分類される種々の市販の吸音パネル製品が存在するが、これらのパネル中に使用される種々のホルムアルデヒド放出成分が存在するため、これらの製品は検出可能なレベルのホルムアルデヒドを放出する。製造プロセス中に熱に曝露される間に発生するホルムアルデヒドの放出は排気筒または熱酸化機中に排出することができるが、その結果得られる製品は依然として残留ホルムアルデヒドを含有し、これは設置後に放出される。ホルムアルデヒド放出の減少、またはそのような放出の排除によって、学校、医療施設、または事務所用ビルなどの公共建築物などの吸音パネルが取り付けられる場所における屋内空気品質が改善される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
環境刺激物を放出しないパネルの水分への影響されやすさを抑制することができるコーティングが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、吸音パネルのコーティングに使用される硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物を提供する。このコーティング組成物は、（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である。
【００１１】
本発明は、（ａ）バッキング側および反対側の表面側を有するパネルと；（ｂ）パネルのバッキング側によって担持されるホルムアルデヒドフリーコーティング層とを含むコーティングされたパネルであって、コーティング層が、（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、コーティングされたパネルをさらに提供する。
【００１２】
本発明は、パネルをコーティングする方法であって：（ｉ）表面側および反対側のバッキング側を有するパネルを提供するステップと；（ｉｉ）（ａ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；（ｂ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含む硬化性ホルムアルデヒドフリーコーティング組成物を、パネルのバッキング側に直接または間接的に塗布するステップとを含み、前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、方法をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるバックコーティングを有するコーティングされたパネルの斜視図を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、ある組成物とアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含む硬化性ホルムアルデヒドフリーコーティング組成物に関する。この組成物は、（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒と；（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比は約１／０．０１〜約１／３である。
【００１５】
本発明は、強度およびたわみ抵抗の付与に役立ち、特にパネルにおいて有用であり、ホルムアルデヒドフリーである硬化性コーティング組成物の驚くべき予期せぬ発見に少なくとも一部は基づいている。本発明者らは、表面処理およびバックコーティングに使用されるある種のポリマーバインダーが、本質的にホルムアルデヒドを含有、遊離、放出、または発生することを発見した。さらに、表面処理およびバックコーティング中に含まれる湿潤状態の防腐剤または殺生物剤などの添加剤も、検出可能で定量化可能な量のホルムアルデヒドを遊離、放出、または発生しうる。したがって、ホルムアルデヒドが吸音パネル中に使用されるポリマーバインダーまたは殺生物剤の成分ではない場合でも、驚くべきことに、たとえばポリマーバインダーおよび／または殺生物剤の分解などの多数の理由で、パネルが以前としてホルムアルデヒドを遊離、放出、または発生しうることを本発明者らは発見した。好都合なことに、本発明は、強度を付与しおよびたわみを回避するのに十分な剛性が得られ、同時にホルムアルデヒドの放出が回避され、それによって屋内空気品質が改善されるコーティングを提供する。
【００１６】
本発明のコーティング組成物は、繊維パネルなどのパネル（たとえば天井タイルなどの吸音パネル）の表側または裏側のコーティングに使用すると好適である。本発明のコーティング組成物は、ＡＵＲＡＴＯＮＥ（登録商標）天井タイル（ＵＳＧ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒｓ，Ｉｎｃ．）などのウォーターフェルティング法によって製造された吸音パネル、およびＡＣＯＵＳＴＯＮＥ（登録商標）天井タイル（ＵＳＧ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒｓ，Ｉｎｃ．）などの湿式パルプ成形またはキャストプロセスによって製造された吸音パネルなどの当技術分野において周知の吸音パネルおよび当技術分野において周知の方法によって製造された吸音パネルとともに使用することができる。たとえば、吸音パネルおよびその製造方法は、たとえば、米国特許第１，７６９，５１９号明細書、米国特許第３，２４６，０６３号明細書、米国特許第３，３０７，６５１号明細書、米国特許第４，９１１，７８８号明細書、米国特許第６，４４３，２５８号明細書、米国特許第６，９１９，１３２号明細書、および米国特許第７，３６４，０１５号明細書に記載されており、これらのそれぞれが参照により本明細書に援用される。
【００１７】
本発明のホルムアルデヒドフリー組成物は、少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーを含む。なんらかの特定の理論によって束縛しようと望むものではないが、本明細書に記載の組成物は、アルミノケイ酸カルシウム粉末のバインダーとして機能すると考えられ、本明細書においてバインダー組成物と記載される。好ましくは、上記化合物は、カルボキシル化アクリルポリマーである。ポリ酸は、加熱および硬化作業中に組成物中のポリオールと実質的に依然として反応可能となるのに十分な不揮発性である必要がある。ポリ酸は、少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を有する分子量が１０００未満の化合物、たとえばクエン酸、ブタントリカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸などであってよく、あるいは、重合単位としてカルボン酸官能性モノマーを含む付加ポリマーまたはオリゴマーであってもよい。他の好適なカルボン酸基含有モノマーとしては、たとえば、メタクリル酸、アクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、２−メチルマレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、２−メチルイタコン酸、α−メチレングルタル酸、モノアルキルマレエート、およびモノアルキルフマレート、ならびにそれらの塩が挙げられる。好適な無水物基含有モノマーとしては、たとえば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水アクリル酸、および無水メタクリル酸、ならびにそれらの塩が挙げられる。
【００１８】
好ましくはバインダー組成物は、カルボン酸基を含有する化合物を含み、より好ましくはバインダー組成物は、メタクリル酸基および／またはアクリル酸基を含有する化合物を含む。カルボン酸基を含有する化合物は、カルボン酸基、無水物基、または塩を含むモノマーをあらゆる好適な量で含むことができる。典型的には、この化合物は、ポリマーの重量を基準として約１％以上、たとえば、約２％以上、または約５％以上、または約１０％以上、または約２０％以上、または３０％以上の、カルボン酸基、無水物基、または塩を含むモノマーを含む。あるいは、またはこれに加えて、この化合物は、ポリマーの重量を基準として約９９％以下、たとえば、約９８％以下、または約９５％以下、または約９０％以下、または約８０％以上の、カルボン酸基、無水物基、または塩を含むモノマーを含む。したがって、カルボン酸基を含有する化合物は、カルボン酸基、無水物基、または塩を含むモノマーを、モノマーに関して前述した任意の２つの端点によって定められる範囲内の量で含むことができる。たとえばカルボン酸基を含有する化合物は、ポリマーの重量を基準として約１％〜約９９％、約２％〜約９８％、約５％〜約９５％、または約１０％〜約９０％の、カルボン酸基、無水物基、または塩を含むモノマーを含むことができる。
【００１９】
バインダー組成物は、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物をさらに含む。ヒドロキシル基含有化合物は、硬化性バインダー組成物中に独立した化合物として存在することができ、ポリ酸コポリマー主鎖中に組み込まれてもよい。ヒドロキシル基含有化合物は、加熱および硬化の間に組成物中のポリマーと依然として実質的に反応可能となるのに十分な不揮発性であるあらゆる好適なポリオールであってよい。ポリオールは望ましくは、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する分子量が約１０００未満の化合物、たとえば、エチレングリコール、グリセロール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、スクロース、グルコース、レソルシノール、カテコール、ピロガロール、グリコール化尿素類、１，４−シクロヘキサンジオール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、およびたとえば米国特許第４，０７６，９１７号明細書の教示によって調製できるもののようなビス−［Ｎ，Ｎ−ジ（β−ヒドロキシエチル）］アジパミドなどのβ−ヒドロキシアルキルアミド類などのある種の反応性ポリオール類であってよく、あるいはたとえば、ポリビニルアルコール、部分加水分解ポリ酢酸ビニル、ならびに（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどのホモポリマーまたはコポリマーなどの少なくとも２つのヒドロキシル基を含有する付加ポリマーであってもよい。好ましくはヒドロキシル基含有化合物は、ジイソプロパノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、トリエタノールアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、およびジエタノールアミンからなる群から選択されるヒドロキシル含有アミンである。
【００２０】
ホルムアルデヒドフリー組成物をポリエステルとして形成するために、ポリ酸コポリマーをヒドロキシル基含有化合物とポリエステル化させる。前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比は、約１／０．０１〜約１／３（たとえば約１／０．０５〜約１／２．５、または約１／０．１〜約１／２）である。
【００２１】
本発明のバインダー組成物はリン含有触媒をさらに含む。リン含有触媒は、あらゆる好適な化合物であってよい。好ましくはリン含有触媒は、たとえば次亜リン酸ナトリウムなどのアルカリ金属次亜リン酸、たとえばリン酸ナトリウムなどのアルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属ポリリン酸塩、アルカリ金属リン酸二水素塩、ポリリン酸、Ｃ１−２２アルキルホスフィン酸、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２２】
好ましくは、バインダー組成物は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より入手可能なＡｑｕａｓｅｔ（商標）ポリマーである。より好ましくは、バインダー組成物は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．より入手可能なＡｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーである。
【００２３】
別の実施形態においては、リン含有触媒は、リン含有基を有するオリゴマーまたはポリマー、たとえば、次亜リン酸ナトリウムの存在下で形成されるアクリル酸および／またはマレイン酸オリゴマーまたはポリマー；リン塩連鎖移動剤または停止剤の存在下でエチレン系不飽和モノマーから調製される本発明のコポリマー成分などの付加ポリマー；ならびに、たとえば、共重合したメタクリル酸ホスホエチル、ならびに同様のホスホン酸エステルおよび共重合したビニルスルホン酸モノマー、およびそれらの塩などの酸官能性モノマー残基を含有する付加ポリマーである。本発明の一実施形態においては、ヒドロキシル含有化合物およびリン含有化合物は、同じ付加ポリマー中に存在する。好ましくは、リン含有触媒は、オリゴマーまたはポリマーの重量を基準として約０重量％以上、たとえば、約５重量％以上、または約１０重量％以上の量で使用することができる。あるいは、またはこれに加えて、リン含有触媒は、オリゴマーまたはポリマーの重量を基準として約４０重量％以下、たとえば、約３５重量％以下、または約３０重量％以下、または約２５重量％以下、または約２０重量％以下の量で使用することができる。したがって、リン含有触媒は、リン含有触媒に関して前述した任意の２つの端点によって定められる範囲内の量で使用することができる。たとえば、リン含有触媒は、オリゴマーまたはポリマーの重量を基準として約０重量％〜約４０重量％、たとえば、約０重量％〜約３０重量％、約０重量％〜約２０重量％、または約０重量％〜約１０重量％の量で使用することができる。
【００２４】
硬化性ホルムアルデヒドフリーバインダー組成物に加えて、本発明のコーティング組成物は、アルミノケイ酸カルシウム粉末を含む、から本質的になる、またはからなる粉末を含む。本明細書において使用される場合、用語「ガラス粉末」または「ガラス充填剤」は、アルミノケイ酸カルシウム粉末を含む、から本質的になる、またはからなる粉末を意味することを意図している。アルミノケイ酸カルシウム粉末は、あらゆる好適なアルミノケイ酸カルシウム粉末であってよい。望ましいアルミノケイ酸カルシウム粉末は、非常に低い吸油性および吸水性有する化学的不活性が得られる。理論によって束縛しようと望むものではないが、本出願人らは、低い吸水性によって、粘度を過度に増加させることなく、コーティング組成物中のアルミノケイ酸カルシウム粉末充填剤の充填量を多くすることができると考えている。好適なアルミノケイ酸カルシウム粉末としては、脱工業化ガラス原材料から再生されたガラス繊維などのガラス繊維から製造された粉末が挙げられる。好ましくはアルミノケイ酸カルシウム粉末は、アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有する（たとえば、Ｅガラス）。望ましくは、アルミノケイ酸カルシウム粉末、アルミノケイ酸カルシウム粉末が約５：１以下、好ましくは約３：１以下、またはより好ましくは約２：１以下（たとえば、約１．５：１以下）の平均アスペクト比を有するように、アルミノケイ酸カルシウム短繊維を実質的な量では含有しない、または全く含有しない。
【００２５】
アルミノケイ酸カルシウム粉末は、あらゆる好適なメジアン粒度および／または表面積を有することができる。典型的にはアルミノケイ酸カルシウム粉末は、約２５０ミクロン以下、好ましくは１００ミクロン以下、より好ましくは２０ミクロン以下（たとえば、約１５ミクロン以下、または約１０ミクロン以下）のメジアン粒度を有する。アルミノケイ酸カルシウム粉末は、望ましくは約１ｍ２／ｇ〜約３ｍ２／ｇの表面積を有し、好ましくは約１．２ｍ２／ｇ〜約２．４ｍ２／ｇの表面積を有する。理論によって束縛しようと望むものではないが、本出願人らは、微粉砕された粉末では、コーティングバインダーとの相互作用を最大化するためのより広い表面積が得られ、硬化性コーティング組成物の機械的性質が強化および向上し、パネルに塗布した後のフィルムコーティングの剛性および強度が増加し、それによってたわみ抵抗が向上すると考えている。
【００２６】
本発明のコーティング組成物は場合により、分散剤、無機充填剤、顔料、界面活性剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、粘度調整剤、安定剤、消泡剤、流動調整剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含む。
【００２７】
好適な分散剤としては、たとえば、ピロリン酸四カリウム（ＴＫＰＰ）（ＦＭＣ  Ｃｏｒｐ．）、Ｔａｍｏｌ（登録商標）７３１Ａ（Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ）などのポリカルボン酸ナトリウム、およびＴｒｉｔｏｎ（商標）ＣＦ−１０アルキルアリールポリエーテル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）などの非イオン界面活性剤が挙げられる。好ましくは、本発明のコーティング組成物は、Ｔｒｉｔｏｎ（商標）ＣＦ−１０アルキルアリールポリエーテル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）などの非イオン界面活性剤から選択される分散剤を含む。
【００２８】
好適な無機充填剤としては（前述のアルミノケイ酸カルシウム粉末に加えて）、たとえば、増白剤、クレー（たとえば、カオリンクレー）、マイカ、砂、硫酸バリウム、シリカ、タルク、石膏、ウォラストナイト、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、中空ビーズ、ベントナイト塩、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、本発明のコーティング組成物は無機充填剤を含有しない（たとえば、本発明のコーティング組成物はマイカを含有しない）。しかし、希望するなら、マイカなどの無機充填剤を単独、または本明細書に記載のアルミノケイ酸カルシウム粉末などの別の充填剤と組み合わせて組成物中に含めることができる。コーティング組成物のある実施形態において含まれる場合、マイカは約２５０ミクロン以下、好ましくは１００ミクロン以下、より好ましくは２０ミクロン以下（たとえば、約１５ミクロン以下、または約１０ミクロン以下）の粒度を有することができる。
【００２９】
好適な顔料としては、当業者に周知の従来の顔料が挙げられる。コーティングのｐＨを悪化させ、それによってバインダーの硬化を阻害する顔料は、回避するように注意する必要がある。たわみ抵抗を向上させるバックコーティングして使用される場合には、好ましくは本明細書に記載のコーティング組成物は着色されない。
【００３０】
好適な界面活性剤は、好ましくは非イオン界面活性剤である。好適な非イオン界面活性剤の非限定的な例としては、Ｉｇｅｐａｌ（登録商標）ＣＯ−６３０（Ｒｈｏｄｉａ  Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．）などのエトキシル化ノニルフェノールが挙げられる。
【００３１】
好適なｐＨ調整剤および緩衝剤としては、硫酸およびリン酸、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。これらの添加剤は、バインダーの硬化に好適なｐＨ環境を提供することが意図される。好ましくは本明細書に記載のコーティング組成物は、硫酸またはリン酸のいずれかから選択されるｐＨ調整剤を含む。
【００３２】
好適な粘度調整剤は、Ｎａｔｒｏｓｏｌ（登録商標）（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）などのヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ナトリウムベントナイト（Ｖｏｌｃｌａｙ）、Ｓｎｏｗｂｒｉｔｅ  Ｃｌａｙ（Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ，Ｃｌａｒｋ  ＆  Ｄａｎｉｅｌｓ）として販売されるエアフロートカオリンクレーなどのカオリンクレー、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００３３】
好適な消泡剤としては、Ｈｉ−Ｍａｒ  ＤＦＣ−１９（Ｈｉ−Ｍａｒ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．）などの油系消泡剤が挙げられる。
【００３４】
本発明のバインダー組成物はホルムアルデヒドフリーである。本明細書において使用される場合、「ホルムアルデヒドフリー」は、バインダー組成物が、ホルムアルデヒドおよびホルムアルデヒドを生成する化学物質からはできておらず、通常の使用条件ではホルムアルデヒドを放出しないことを意味する。望ましくは、ホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含むコーティング組成物もホルムアルデヒドフリーであるか、または少なくとも実質的にホルムアルデヒドフリーである。用語「実質的にホルムアルデヒドフリー」は、偶発的な量またはバックグラウンド量のホルムアルデヒド（たとえば、１００ｐｐｂ未満）がコーティング組成物中に存在でき、本発明の範囲の範囲内となりうることを意味するとして定義される。
【００３５】
コーティング組成物中に存在するホルムアルデヒドの量は、ＡＳＴＭ  Ｄ５１９７に準拠して、加湿したＭａｒｋｅｓ  Ｍｉｃｒｏｃｈａｍｂｅｒ中で乾燥コーティングサンプルを１１５℃に加熱し、次に２，４−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）カートリッジを使用して制御された条件下で放出物を収集することによって測定することができる。曝露後、ＤＮＰＨカートリッジをアセトニトリルで洗浄し、そのアセトニトリル洗液を５ｍｌの体積まで希釈し、そのサンプルを液体クロマトグラフィーによって分析する。結果はμｇ／（コーティングサンプルのｍｇ）の単位で報告され，対照サンプルと比較される。有意の一連の試験にわたって対照試料の実験誤差範囲内となるサンプルが実質的にホルムアルデヒドフリーである。
【００３６】
本発明のコーティング組成物は、あらゆる好適な量のホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含むことができる。好ましくは本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約１０重量％以上、たとえば、約１５重量％以上、または約２０重量％以上、または約３０重量％以上のホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含む。あるいは、またはこれに加えて、本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約６０重量％以下、たとえば、約５５重量％以下、または約５０重量％以下のホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含む。したがって、本発明のコーティング組成物は、ホルムアルデヒドフリーバインダー組成物に関して前述した任意の２つの端点によって定められる範囲内の量のホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含むことができる。たとえば、本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約１０重量％〜約６０重量％、約２０重量％〜約５５重量％、または約２０重量％〜約５０重量％のホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含むことができる。さらに本発明のコーティング組成物は、あらゆる好適な量のアルミノケイ酸カルシウム粉末を含むことができる。好ましくは本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約５重量％以上、たとえば、約１０重量％以上、または約２０重量％以上、または約３０重量％以上のアルミノケイ酸カルシウム粉末を含む。あるいは、またはこれに加えて、本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約８０重量％以下、たとえば、約７０重量％以下、または約６５重量％以下のアルミノケイ酸カルシウム粉末を含む。したがって、本発明のコーティング組成物は、アルミノケイ酸カルシウム粉末に関して前述した任意の２つの端点によって定められる範囲内の量でアルミノケイ酸カルシウム粉末を含むことができる。たとえば、本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の乾燥成分の全重量を基準として約３０重量％〜約８０重量％、約３５重量％〜約７５重量％、または約４０重量％〜約７５重量％）のアルミノケイ酸カルシウム粉末を含むことができる。
【００３７】
本発明の硬化性コーティング組成物は、従来の混合技術を使用してバインダー組成物と、アルミノケイ酸カルシウム粉末と、他の場合による成分とを混合することによって調製することができる。典型的には、コーティング用粒子または固体を水性担体中に懸濁させる。典型的には、バインダー組成物を水性担体に加えて混合し、続いて他の場合による成分を、乾燥重量％量の減少する順序で混合する。アルミノケイ酸カルシウム粉末は、粉末を十分にぬらすために、望ましくは最後に混合物に加えられる。
【００３８】
本発明のコーティング組成物の固形分は、個別の用途で実際的となるほど多くてよい。たとえば、使用される液体担体の選択および量に関する制限要因の１つは、必要な固体量で得られる粘度である。したがって、吹き付けは最も粘度に敏感であるが、他の方法ではあまり敏感ではない。コーティング組成物の固形分の有効範囲は、約１５％以上、たとえば、約２０重量％以上、または約２５重量％以上、または約３０重量％以上、または約３５重量％以上、または約４０重量％以上、または約４５重量％以上である。あるいは、またはこれに加えて、コーティング組成物の固形分は、約９０重量％以下、または約８５重量％以下、または約８０重量％以下、または約７５重量％以下である。したがって、コーティング組成物の固形分は、コーティング組成物の固形分に関して前述した任意の２つの端点によって定められる範囲内であってよい。たとえば、コーティング組成物の固形分は、約１５重量％〜約９０重量％、約３５重量％〜約８０重量％、または約４５重量％〜約７５重量％であってよい。
【００３９】
本発明はさらに、本発明のコーティング組成物をコーティングしたパネル（たとえば吸音パネル）に関する。図１に概略的に示される本発明の一態様によるコーティングされたパネル１０は、バッキング側３０および表面側４０を有するパネルコア２０を含む。パネルは、場合により、バッキング側３０と連絡するバッキング層３５、および／または表面側４０と連絡する表面層４５をさらに含む。バックコーティング層５０は、バッキング側３０または場合によるバッキング層３５と連絡する。場合によりさらなる前面コーティング層６０が、表面側４０または場合による表面層４５と連絡する。
【００４０】
バックコーティング層５０は、高湿度条件下での重力のたわみ力を抑制し、したがってこの層はパネルコア２０のバッキング側３０（または存在する場合にはバッキング層３５）に塗布される。バッキング側３０は、つり天井タイルシステム中のパネルの上のプレナムに向かう側であってよい。コーティングされたパネル１０は、音を減衰させるための吸音パネルであってよい。パネルコア２０の製造手順の実例の１つが米国特許第１，７６９，５１９号明細書に記載されている。一態様においては、パネルコア２０はミネラルウール繊維およびデンプンを含み、ミネラルウール繊維は、スラグウール、ロックウール、および／またはバサルトウールなどの種々の繊維を含むことができる。本発明の別の一態様においては、米国特許第１，７６９，５１９号明細書、米国特許第３，２４６，０６３号明細書、および米国特許第３，３０７，６５１号明細書に開示されるように、デンプン成分は、ミネラルウール繊維のバインダーとして機能するデンプンゲルであってよい。本発明のさらなる一態様においては、パネルコア２０はガラス繊維パネルを含むことができる。
【００４１】
本発明のコーティングされたパネルのパネルコア２０は、種々の他の添加剤および物質をも含むことができる。たとえば、パネルコア２０は、硫酸カルシウム材料（スタッコ、石膏、および／または硬石膏など）、ホウ酸、およびヘキサメタリン酸ナトリウム（ＳＨＭＰ）を含むことができる。吸音タイルを製造する場合は、スタッコおよびホウ酸の代わりにカオリンクレーおよびグアーガムを使用することができる。
【００４２】
本発明のコーティングされたパネルのコアは、種々の技術を使用して製造することができる。一実施形態においては、パネルコア２０は、米国特許第４，９１１，７８８号明細書および米国特許第６，９１９，１３２号明細書に記載されるようにウェットフェルティング法またはウォーターフェルティング法によって製造される。別の一実施形態においては、パネルコア２０は、デンプンおよび種々の添加剤を水中で組み合わせて混合してスラリーを得ることによって製造される。このスラリーを加熱することでデンプンを加熱して、デンプンゲルを形成し、次にこれをミネラルウール繊維と混合する。連続プロセスにおいてゲル、添加剤、およびミネラルウール繊維のこの組み合わせ（「パルプ」と呼ばれる）をトレイ中に計量供給する。パルプが計量供給されるトレイの底部には、場合によりバッキング層３５（たとえば、漂白紙、未漂白紙、またはクラフト紙で裏打ちされたアルミニウム箔（以降、クラフト／アルミニウム箔と呼ぶ））を入れることができ、これはトレイから材料を取り出しやすくなる機能を果たすが、最終製品の一部としても残存する。パルプの表面はパターン化することができ、パルプの入ったトレイは次に、たとえば対流トンネル乾燥機に通すことによって乾燥させることができる。次に、乾燥した製品、すなわちスラブは、仕上げラインに供給することができ、そこで適切な大きさに切断してパネルコア２０を得ることができる。次にパネルコア２０に本発明のコーティング組成物を塗布することによって、本発明のパネルにすることができる。コーティング組成物は、好ましくはコアを形成し乾燥させた後のパネルコア２０に塗布される。さらに別の一実施形態においては、パネルコア２０は、米国特許第７，３６４，０１５号明細書（参照により本明細書に援用される）に記載の方法により作製される。詳細に説明すると、パネルコア２０は、モノリス層または多層複合材料であってよい硬化石膏の相互連結マトリックスを含む吸音層を含む。望ましくは、パネルコア２０は、従来の石膏ボード製造ライン上で作製され、ここで、水、焼石膏、起泡剤、および場合によりセルロース繊維（たとえば紙繊維）、軽量骨材（たとえば、発泡ポリスチレン）、バインダー（たとえば、デンプン、ラテックス）、および／または強化材料（たとえば、トリメタリン酸ナトリウム）の混合物をコンベヤベルト上にキャストすることによって、吸音パネル前駆体のリボンが形成される。好ましい一実施形態においては、パネルコアは、スクリム層（たとえば、紙、ガラス繊維織物、またはガラス繊維不織布）および／または焼石膏を含み少なくとも約３５ポンド／立方フィートの密度を有する緻密化層前駆体が場合によりコーティングされた、バッキングシート（たとえば、紙、金属箔、またはそれらの組み合わせ）を含む。さらに別の一実施形態においては、パネルコア２０は、ウェットフェルティング法により作製される。ウェットフェルティング法においては、ミネラルウール、発泡パーライト、デンプン、および少量の添加剤を含むパネル形成材料の水性スラリーが、長網フォーマーまたはシリンダーフォーマー（ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｆｏｒｍｅｒ）などの移動ワイヤースクリーン上に堆積される。長���フォーマーのワイヤースクリーン上で、重力および次に場合により真空吸引によって水性スラリーを脱水することによって、濡れたマットが形成される。この濡れたマットは、さらに脱水するためにプレスロール間で所望の厚さまでプレスされる。プレスされたマットはオーブン中で乾燥され、次に切断されて吸音パネルが製造される。次にパネルコア２０に本発明のコーティング組成物を塗布することによって、本発明のパネルにすることができる。コーティング組成物は、好ましくはコアを形成し乾燥させた後のパネルコア２０に塗布される。
【００４３】
さらなる一実施形態においては、パネルコア２０は、米国特許出願公開第２００７／０２７７９４８Ａ１号明細書（参照により本明細書に援用される）に記載されるような１種類以上のホルムアルデヒドフリー殺生物剤を防腐剤として含むことができる。好適なホルムアルデヒドフリー殺生物剤としては、Ｐｒｏｘｅｌ（登録商標）ＧＸＬまたはＰｒｏｘｅｌ（登録商標）ＣＲＬ（ＡＲＣＨ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、Ｎａｌｃｏｎ（登録商標）（Ｎａｌｃｏ）、Ｃａｎｇｕａｒｄ（商標）ＢＩＴ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、およびＲｏｃｉｍａ（商標）ＢＴ  １Ｓ（Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ）として入手可能な１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンが挙げられる。別のイソチアゾリン−３−オン類としては、Ａｃｔｉｃｉｄｅ（登録商標）ＭＢＳ（Ａｃｔｉ−Ｃｈｅｍ）として入手可能な１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンと２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとのブレンドが挙げられる。さらなるイソチアゾリン−３−オンとしては、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、およびそれらのブレンドが挙げられる。５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとのブレンドは、Ｋａｔｈｏｎ（商標）ＬＸ（Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ）、Ｍｅｒｇａｌ（登録商標）Ｋ１４（Ｔｒｏｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、およびＡｍｅｒｓｔａｔ（登録商標）２５１（Ｄｒｅｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）として入手可能である。別の好適なホルムアルデヒドフリー殺生物剤としては、Ｚｉｎｃ  Ｏｍａｄｉｎｅ（登録商標）（ＡＲＣＨ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）として入手可能な亜鉛−ヒドロキシ−２（１Ｈ）−ピリジンチオンが挙げられ、好ましくは乾燥状態および湿潤状態の両方で有効となる。亜鉛１−ヒドロキシ−２（１Ｈ）−ピリジンチオンは酸化亜鉛とともに使用することもでき、Ｚｉｎｃ  Ｏｍａｄｉｎｅ（登録商標）エマルジョンとして入手可能である。別の好適なホルムアルデヒドフリー殺生物剤としては、Ｋａｔｈｏｎ（商標）８９３およびＳｋａｎｅ（登録商標）Ｍ−８（Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ）として入手可能な２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、およびＭｅｔａｓｏｌ（登録商標）ＴＫ−１００（ＬａｎＸｅｓｓ）として入手可能な２−（４−チアゾリル）−ベンゾイミダゾールが挙げられる。
【００４４】
前述したように、本発明によるコーティングされたパネルは、バッキング層３５を場合により含むことができる。未漂白紙、漂白紙、クラフト／アルミニウム箔などの多数の材料をバッキング層３５として使用することができる。製品の表面燃焼特性を改善するために、場合により難燃性バックコーティングを漂白紙または未漂白紙のバッキングと組み合わせて使用することができる。難燃性バックコーティングは、たとえば水、難燃剤、および殺生物剤などの種々の成分を含むことができる。バッキング層３５は、たわみ抵抗および／または音響制御を改善するためにも使用することができる。さらに、１つのフィルコーティング（ｆｉｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）または複数のフィルコーティングをバッキング層３５に塗布することもできる。フィルコーティングは、たとえば水、充填剤、バインダー、ならびに消泡剤、殺生物剤、および分散剤などの種々の他の添加剤などの種々の成分を含むことができる。
【００４５】
本発明のさらなる一実施形態は、コーティング組成物を塗布するステップを含むパネルのコーティング方法を含む。コーティング組成物は、パネル、好ましくは吸音パネルまたは吸音タイル基材の１つ以上の表面に、当業者に周知で利用可能な種々の技術を使用して塗布することができる。このような技術としては、たとえば、エアレススプレーシステム、空気補助スプレーシステムなどが挙げられる。コーティングは、ロールコーティング、フローコーティング、フラッドコーティング、吹き付け、カーテンコーティング、押出成形、ナイフコーティング、およびそれらの組み合わせなどの方法によって塗布することができる。このコーティングの塗布量の有効範囲は、乾燥基準で、約２ｇ／ｆｔ２〜約２００ｇ／ｆｔ２、約３ｇ／ｆｔ２〜約２０ｇ／ｆｔ２、および４．０ｇ／ｆｔ２〜約１０ｇ／ｆｔ２である。一実施形態においては、本発明のコーティング組成物は、パネルのバッキング側３０に塗布される。別の一実施形態においては、本発明のコーティング組成物は、パネルのバッキング層３５に塗布される。
【００４６】
本発明の硬化性コーティング組成物をパネルに塗布した後、加熱することで乾燥および硬化が行われる。得られた製品を乾燥させることで、コーティング組成物またはそのいずれかの成分の担体として使用されるすべての水が除去され、ポリマーバインダーが、構造的に剛性の網目に変化することで表面処理が得られる。本明細書において「硬化」は、たとえば共有結合化学反応、イオン相互作用、またはクラスター形成、パネルへの接着性の改善、相転移または転相、水素結合などを介した、ポリマーの性質を変化させるのに十分な化学的または形態的変化を意味する。
【００４７】
加熱の時間および温度は、加熱された基体の乾燥速度、加工または取り扱いの容易さ、ならびに特性発現に影響を与える。約１００℃〜約４００℃（たとえば、約１７５℃〜約３７０℃、または約２００℃〜約２１５℃）で約３秒〜約１５分の熱処理を行うことができる。吸音パネルの場合、１７５℃〜２８０℃における処理が好ましい。一般に、約２００℃のコーティング表面温度が完全硬化を示している。
【００４８】
乾燥および硬化の作用は、希望するなら２つ以上の異なるステップで行うことができる。たとえば、硬化性コーティング組成物は、実質的に乾燥するが組成物が実質的に硬化することのない温度および時間で最初に加熱し、次に硬化させるためにより高い温度および／またはより長い時間で２回目の加熱が行われる。このような手順は「Ｂステージング」（Ｂ−ｓｔａｇｉｎｇ）と呼ばれ、本発明によりコーティングされたパネルを得るために使用することができる。
【００４９】
本発明のコーティングされたパネルは、永久変形に対する抵抗性（たわみ抵抗）が増加している。望ましくは、本発明のコーティングされたパネルは、ＡＳＴＭ  Ｃ３６７−０９に準拠して測定されるたわみ抵抗が、前記コーティングされたパネルの２フィートの長さ当たり約０．４インチ未満、好ましくは前記コーティングされたパネルの２フィートの長さ当たり約０．３インチ未満、より好ましくは前記コーティングされたパネルの２フィートの長さ当たり約０．２インチ未満である。
【００５０】
本発明のコーティングされたパネルは、望ましくは実質的にホルムアルデヒドフリーであり、これはＣａｌｉｆｏｒｎｉａ  Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｃｈｏｏｌｓ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓのＳｅｃｔｉｏｎ  ０１３５０に適合するレベルのホルムアルデヒドを遊離または放出することを意味する。実質的にホルムアルデヒドフリーと見なすためには、コーティングされたパネルは、１６．５μｇ／ｍ３以下のホルムアルデヒドの計算濃度が得られるべきである。
【００５１】
以下の実施例によって本発明をさらに説明するが、当然ながら、それらの実施例が囲を限定するものと解釈すべきではない。
【実施例】
【００５２】
実施例１
この実施例では、本発明のコーティング組成物を用いて作製しコーティングした吸音パネルのたわみ抵抗特性を示す。
【００５３】
この実施例においては、一連のコーティングされた吸音パネルを作製し、たわみ抵抗に関する試験を行った。最初のパネルは、従来のメラミンホルムアルデヒドバインダーを使用して作製し、対照（組成物１Ａ）として使用した。次の４つのパネルは、Ａｑｕａｓｅｔ（登録商標）６００ポリマーバインダー（Ｄｏｗ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）と、アルミノケイ酸カルシウム粉末であって：中間粒度（ｍｅｄｉｕｍ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）が７．２７ミクロンであり表面積が２．１ｍ２／ｇである（組成物１Ｂ）ＬＡ−７（商標）（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）ガラス粉末；ＬＡ１００（商標）（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）ガラス粉末（組成物１Ｃ）；中間粒度が１０．４６ミクロンであり表面積が１．２ｍ２／ｇであるＬＡ３００（商標）（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）ガラス粉末（組成物１Ｄ）；中間粒度が７．０４ミクロンであり表面積が２．１ｍ２／ｇである（組成物１Ｅ）ＬＡ４００（商標）（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）ガラス粉末の４つの異なるアルミノケイ酸カルシウム粉末の中の１つとの組み合わせを含むホルムアルデヒドフリーバインダー組成物を含むコーティング組成物を使用して作製した。これらのコーティングのそれぞれの組成を表１Ａに示す。
【００５４】
【表１Ａ】
2013534553.tif 000003
【００５５】
吸音パネル（コーティングおよび他の仕上げ段階が行われていない下地の２３１０  Ａｕｒａｔｏｎｅ（登録商標）ベースマット）の裏側に、最初に１２ｇのコーティングを塗布し（１８ｇ／ｆｔ２）、次に６ｇのコーティングを塗布する（１８ｇ／ｆｔ２）ことからなる２段階塗布方法を使用して、各組成物を塗布した。得られたコーティングを２６０℃で１０分間硬化させた。本発明のすべてのコーティング組成物（１Ｂ〜１Ｅ）は、メラミンホルムアルデヒド対照試料（１Ａ）と同等以上のコーティング塗布およびたわみ抵抗特性を有した。４０℃／湿度９５％で１２時間に続いて２１℃／湿度５０％で１２時間の３サイクルの後にＡＳＴＭ  Ｃ３６７−０９に準拠して各パネルのたわみ抵抗特性を測定した。たわみ抵抗は、パネルの全移動量（ＴＭ）、および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した。表１Ｂにこれらの性質をまとめている。
【００５６】
【表１Ｂ】
2013534553.tif 000004
【００５７】
これらのデータは、ホルムアルデヒドフリーバインダー組成物とともにアルミノケイ酸カルシウム粉末を含む本発明によるコーティング組成物によって、従来のメラミンホルムアルデヒド組成物と同等以上のたわみ抵抗特性が得られることを示している。
【００５８】
実施例２
この実施例では、本発明の一実施形態によるコーティング組成物のたわみ性能に対する硬化温度の影響を示す。
【００５９】
４つの７．６ｃｍ×６１ｃｍのウェットフェルティングを行った試験ストリップ（コーティングおよび他の仕上げ段階が行われていない下地の２３１０  Ａｕｒａｔｏｎｅ（登録商標）ベースマット）にコーティング組成物を塗布することによって、４つの試験ストリップを作製した。コーティング組成物は、２０３．７ｇのＡｑｕａｓｅｔ（商標）ポリマーバインダー（Ｄｏｗ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、１５８．１ｇのＬＡ−７（商標）ガラス粉末（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）、１．３８ｇのＴｒｉｔｏｎ  ＣＦ−１０界面活性剤（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、５．５０ｇのＳｎｏｗｂｒｉｔｅ（商標）クレー（Ｕｎｉｍｉｎ）、および７１．３０ｇの水を含んだ。
【００６０】
コーティング組成物の塗布は、Ｄｅｖｉｌｂｉｓｓ  ＪＧＡ−５１０スプレーガンを使用して７．６ｃｍ×６１ｃｍのウェットフェルティングが行われた試験ストリップに、未乾燥基準で１３０ｇ／ｍ２の塗布量で行った。得られた試験ストリップをオーブン中約１３５℃で２０〜３０分乾燥させた。
【００６１】
４０℃／湿度９５％で１２時間に続いて２１℃／湿度５０％で１２時間の３サイクルの後にＡＳＴＭ  Ｃ３６７−０９に準拠して各ストリップのたわみ抵抗特性を測定した。第１の組の６つのストリップは、１３５℃で２０〜３０分の初期乾燥の後に熱処理した。２つのストリップは、さらに加熱することなくたわみ試験を行い、２つのストリップは１７７℃で１０分間熱処理し、２つのストリップは１７７℃で２０分間熱処理した。第２の組の６つのストリップは、２０４℃でそれぞれ０分間、１０分間、および２０分間熱処理した。たわみ抵抗は、ストリップの全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した。ストリップの全移動量（ＴＭ）の結果を表２Ａに示し、平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）を表２Ｂに示している。
【００６２】
【表２Ａ】
2013534553.tif 000005
【００６３】
【表２Ｂ】
2013534553.tif 000006
【００６４】
表２Ａおよび２Ｂに記載の結果から明らかなように、２０４℃で１０分間硬化させた試験ストリップは、１７７℃で１０分間硬化させた試験ストリップの約３３％および４３％の全移動量および平坦面に対する位置を示した。２０４℃で２０分間硬化させた試験ストリップは、１７７℃で２０分間硬化させた試験ストリップの約５７％および６６％の全移動量および平坦面に対する位置を示した。
【００６５】
実施例３
この実施例では、本発明の一実施形態によるコーティング組成物のたわみ性能に対するガラス充填剤の粒度の影響を示す。
【００６６】
４つのコーティング組成物（組成物３Ａ〜３Ｄ）を調製した。組成物３Ａ〜３Ｄのそれぞれは、１．５０重量％の非イオンアルキルアリールポリエーテル界面活性剤（Ｔｒｉｔｏｎ（商標）ＣＦ−１０、Ｄｏｗ）、０．４０重量％のヒドロキシエチルセルロース（Ｃｅｌｌｏｓｉｚｅ（商標）ＱＰ−４４００Ｈ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、１．２０重量％のベントナイトクレー（Ｖｏｌｌｃｌａｙ（商標）、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、６．００重量％のエアフロートカオリンクレー（Ｓｎｏｗｂｒｉｔｅ（商標）クレー、Ｕｎｉｍｉｎ）、および４０．０重量％（固形分基準で）のＡｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーバインダー（Ｄｏｗ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含んだ。組成物３Ａ〜３Ｄは、以下の４種類のガラス充填剤の１つを５０．９０重量％でさらに含んだ：組成物３Ａ、ＬＡ−７（Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）、粒度１０．５μｍ；組成物３Ｂ、Ａｍｅｒｉｆｌａｋｅ  ＡＣＦＴ１−３００（ＩＳＯＲＣＡ）、粒度７２．１μｍ；組成物３Ｃ、Ｇｒａｉｎｇｅｒ  ３２５メッシュ（Ｇｌａｓｓ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｉｎｃ．）、粒度７７．７μｍ粒度；および組成物３Ｄ、ＴｒｉＶｉｔｒｏ（商標）ＶＧ２００、粒度３１．４μｍ。組成物３Ａ〜３Ｄの残りの成分（４５％固形分のコーティングを得るため）は水であった。
【００６７】
コーティング組成物の試験パネルへの塗布は、Ｄｅｖｉｌｂｉｓｓ  ＪＧＡ−５１０スプレーガンを使用して、７．６ｃｍ×６１ｃｍのウェットフェルティングが行われた試験ストリップに、表３に記載の未乾燥基準の塗布量で行った。次にコーティングされた試験ストリップをオーブン中約１３５℃で乾燥させ、次に１７７℃で２０分間硬化させた。
【００６８】
４０℃／湿度９５％で１２時間に続いて２１℃／湿度５０％で１２時間の３サイクルの後にＡＳＴＭ  Ｃ４７３−９５に準拠して各パネルのたわみ抵抗特性を測定した。たわみ抵抗は、パネルの全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した。実際のコーティング塗布、パネルの全移動量、および最終的な平坦面に対する位置を表３に示している。
【００６９】
【表３】
2013534553.tif 000007
【００７０】
表３に示す結果から明らかなように、１０．５μｍの粒度のガラス充填剤を含有する組成物３Ａは、それぞれ７２．１μｍ、７７．７μｍ、および３１．４μｍの粒度のガラス充填剤を含有する組成物３Ｂ、３Ｃ、または３Ｄよりもパネルの少ない全移動量および小さい平坦面に対する位置（ストリップがより平坦であることを示す）を示した。
【００７１】
実施例４
この実施例では、本発明の一実施形態によるコーティング組成物の樹脂充填量の関数としてのたわみ抵抗を示す。
【００７２】
７つのコーティング組成物（組成物４Ａ〜４Ｇ）を調製した。組成物４Ａ〜４Ｇのそれぞれは、１．５０重量％の非イオンアルキルアリールポリエーテル界面活性剤（Ｔｒｉｔｏｎ（商標）ＣＦ−１０、Ｄｏｗ）、０．４０重量％のヒドロキシエチルセルロース（Ｃｅｌｌｏｓｉｚｅ（商標）ＱＰ−４４００Ｈ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、１．２０重量％のベントナイトクレー（Ｖｏｌｌｃｌａｙ（商標）、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、６．００重量％のエアフロートカオリンクレー（Ｓｎｏｗｂｒｉｔｅ（商標）クレー、Ｕｎｉｍｉｎ）、樹脂（Ａｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーバインダー、Ｄｏｗ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、およびガラス充填剤（ＬＡ−７、Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）を含み、残りの成分は４５％固形分のコーティングを得るための水であった。組成物の全重量を基準とした重量％で表したＡｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーバインダーによって得られる固体量およびガラス充填剤の量を表４Ａに示している。
【００７３】
【表４Ａ】
2013534553.tif 000008
【００７４】
コーティング組成物の塗布は、Ｄｅｖｉｌｂｉｓｓ  ＪＧＡ−５１０スプレーガンを使用して、２つの７．６ｃｍ×６１ｃｍのウェットフェルティングが行われた試験ストリップに、表４Ｂに記載の未乾燥基準の塗布量で行った。次にコーティングされた試験ストリップをオーブン中約１３５℃で乾燥させ、次に１７７℃で２０分間硬化させた。
【００７５】
４０℃／湿度９５％で１２時間に続いて２１℃／湿度５０％で１２時間の３サイクルの後にＡＳＴＭ  Ｃ４７３−９５に準拠して各ストリップのたわみ抵抗特性を測定した。たわみ抵抗は、ストリップの全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した。実際のコーティング塗布、ストリップの全移動量、および最終的な平坦面に対する位置を表４Ｂに示している。対照ストリップは全くコーティングを有さなかった。
【００７６】
【表４Ｂ】
2013534553.tif 000009
【００７７】
表４Ｂに示す結果から明らかなように、最終的な全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）は、固体基準で４０．０重量％および５０．０重量％のＡｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーバインダー、ならびに５０．９０重量％および４０．９０重量％のＬＡ−７ガラス充填剤をそれぞれ含有した組成物４Ｄおよび４Ｅで最小となった。
【００７８】
実施例５
この実施例では、本発明の一実施形態によるコーティング組成物のたわみ性能に対するガラス充填剤およびマイカ充填剤の影響を示す。
【００７９】
２つのコーティング組成物を調製した（組成物５Ａおよび５Ｂ）。各組成物は、１．５０重量％の非イオンアルキルアリールポリエーテル界面活性剤（Ｔｒｉｔｏｎ（商標）ＣＦ−１０、Ｄｏｗ）、０．４０重量％のヒドロキシエチルセルロース（Ｃｅｌｌｏｓｉｚｅ（商標）ＱＰ−４４００Ｈ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、１．２０重量％のベントナイトクレー（Ｖｏｌｌｃｌａｙ（商標）、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、６．００重量％のエアフロートカオリンクレー（Ｓｎｏｗｂｒｉｔｅ（商標）クレー、Ｕｎｉｍｉｎ）、および固形分基準で３９．５０重量％の樹脂（Ａｑｕａｓｅｔ（商標）６００ポリマーバインダー、Ｄｏｗ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含有した。組成物５Ａは３５．８０重量％のガラス充填剤（ＬＡ−７（商標）、Ｖｉｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ）をさらに含有した。組成物５Ｂは３５．８０重量％のマイカ（Ｍｉｎｅｒａｌｉｔｅ  Ｍｉｃａ  ３Ｘ、Ｍｉｎｅｒａｌ  Ｍｉｎｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）をさらに含有した。
【００８０】
コーティング組成物の塗布は、Ｄｅｖｉｌｂｉｓｓ  ＪＧＡ−５１０スプレーガンを使用して、２つの７．６ｃｍ×６１ｃｍのウェットフェルティングが行われた試験ストリップに、未乾燥基準で１９４ｇ／ｍ２の塗布量で行った。次にコーティングされた試験ストリップをオーブン中約１３５℃で乾燥させ、次に１７７℃で２０分間硬化させた。
【００８１】
４０℃／湿度９５％で１２時間に続いて２１℃／湿度５０％で１２時間の３サイクルの後にＡＳＴＭ  Ｃ４７３−９５に準拠して各ストリップのたわみ抵抗特性を測定した。たわみ抵抗は、ストリップの全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した。パネルの全移動量、および最終的な平坦面に対する位置を表５に示している。
【００８２】
【表５】
2013534553.tif 000010
【００８３】
表５に記載の結果から明らかなように、ガラス充填剤およびマイカ充填剤をそれぞれ含有した組成物５Ａおよび５Ｂは、パネルの全移動量（ＴＭ）および平坦面に対する位置（ＰＲＦＰ）として測定した場合にほぼ同等のたわみ抵抗を示した。
【００８４】
本明細書において引用される刊行物、特許出願、および特許を含めたあらゆる参考文献は、各参考文献が個別におよび明確に参照により援用されると示され、その全体が本明細書に記載されるのと同じ程度で、参照により本明細書に援用される。
【００８５】
本明細書において特に明記されず、文脈に矛盾することが明確であるのでなければ、本発明を説明する文脈（特に以下の特許請求の範囲の文脈）における用語“ａ”および“ａｎ”および“ｔｈｅ”および同様の指示物は、単数形および複数形の両方に及ぶものと解釈すべきである。特に明記されない限り、用語「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、「有する」、「含む」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、および「含有する」（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）は、制限のない用語（すなわち、「含むが、限定はされない」）として解釈すべきである。本明細書における値の範囲の記述は、本明細書において特に明記しない限り、それぞれの個別の値がその範囲内にあることを個別に意味する簡略化された方法として機能することを単に意図しており、個別のそれぞれの値は、本明細書において個別に記載されるかのように本明細書に含まれる。本明細書において特に明記されず、文脈に矛盾することが明確であるのでなければ、本明細書に記載のすべての方法をあらゆる好適な順序で行うことができる。本明細書において提供される任意およびすべての例、または例示的言い回し（たとえば、「〜など」）の使用は、本発明をより明確にすることを単に意図しており、特に主張するのでなければ本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の言い回しは、あらゆる非請求の要素が本発明の実施に必須となることを示すと解釈すべきではない。
【００８６】
本発明を実施するために本発明者らが知っている最良の形態を含めた本発明の好ましい実施形態を本明細書に記載している。これらの好ましい実施形態の変形は、以上の説明を読めば当業者には明らかとなるであろう。本発明者らは、当業者が、このような変形を適切に使用することを期待しており、本発明者らは、本発明が本明細書に明確に記載されるもの以外に実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法によって許可されるとして、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載の主題のすべての修正および同等物を含む。さらに、本明細書において特に明記されず、文脈に矛盾することが明確であるのでなければ、それらの可能性のあるすべての変形における前述した要素のあらゆる組み合わせが本発明に含まれる。
【図１】
2013534553.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物であって：
（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、または前記ポリ酸コポリマーの主鎖中に含まれる、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む約２０重量％〜約５０重量％の組成物と；
（ｉｉ）約２５０ミクロン以下のメジアン粒径を有し、アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有する、約４０重量％〜約７０重量％のアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、コーティング組成物。
【請求項２】
前記ヒドロキシル基含有化合物がトリエタノールアミンである、および／または前記ポリ酸コポリマーがカルボキシル化アクリルコポリマーである、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項３】
分散剤、有機充填剤、無機充填剤、顔料、界面活性剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、粘度調整剤、安定剤、消泡剤、流動調整剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項４】
コーティングされたパネルであって：
（ａ）バッキング側および反対側の表面側を有するパネルと；
（ｂ）前記パネルの前記バッキング側に担持されるホルムアルデヒドフリーのコーティング層とを含み、前記コーティング層が
（ｉ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；
（ｉｉ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み、
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である、コーティングされたパネル。
【請求項５】
前記パネルが吸音パネルである、請求項４に記載のコーティングされたパネル。
【請求項６】
前記パネルが、繊維、充填剤、増量剤、バインダー、界面活性剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の成分を含む、請求項４に記載のコーティングされたパネル。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  Ｃ３６７−０９に準拠して測定される前記パネルのたわみ抵抗が、前記コーティングされたパネルの２フィートの長さ当たり約０．３インチ未満である、請求項４に記載のコーティングされたパネル。
【請求項８】
パネルのコーティング方法であって：
（ｉ）表面側および反対側のバッキング側を有するパネルを提供するステップと；
（ｉｉ）硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物であって、
（ａ）（ａ）少なくとも２つのカルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩を含むポリ酸コポリマーと、（ｂ）独立した化合物として、少なくとも２つのヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物と、（ｃ）リン含有触媒とを含む組成物と；
（ｂ）アルミノケイ酸カルシウム粉末の全重量を基準として約２重量％未満の全アルカリ量を有するアルミノケイ酸カルシウム粉末とを含み；
前記カルボン酸基、無水物基、またはそれらの塩の当量数の、前記ヒドロキシル基の当量数に対する比が約１／０．０１〜約１／３である硬化性でホルムアルデヒドフリーのコーティング組成物を、前記パネルの前記バッキング側に塗布するステップと、
（ｉｉｉ）コーティングされたパネルを形成するために、前記コーティング組成物を硬化させるステップとを含む、方法。
【請求項９】
前記コーティングが、触媒、充填剤、界面活性剤、緩衝剤、粘度調整剤、顔料、および平坦化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の追加の成分をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
約３５０°Ｆ〜約７００°Ｆの温度範囲で前記コーティングを硬化させるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【国際調査報告】
2013534553.tif 000012
2013534553.tif 000013
2013534553.tif 000014