(57)【要約】  本開示は、向上された表面コーティングを実現可能にするための建築板上のポリエステルフィルムの使用に関する。ポリエステルフィルムは、好ましくは、接着剤を介してガラスマットに適用されて、ラミネートを形成する。このラミネートは次いで、石膏板の外側表面に接合される。ポリエステルフィルムが有利であるが、この理由は、ポリエステルフィルムにより、外側表面にコーティングが塗布されることを可能にするためである。一実施形態では、外側アクリル製コーティングがポリエステルフィルムに塗布される。本開示に従って構成された板により、過剰な仕上げ材料およびステップを要せずに外側仕上げを達成することが可能になる。
2017503945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成多層建築パネルであって、
対向する上側および下側繊維マットであって、前記マットは多孔性であり、各マットは内側および外側表面を有する、上側および下側繊維マットと、
前記上側繊維マットの内側表面と、下側繊維マットの内側表面との間に延びるとともに接合される、固形石膏コアであって、前記上側および下側繊維マットに近い前記固形石膏コアの一部分は、前記固形石膏コアの残りの部分よりも高い密度を有する、固形石膏コアと、
内側および外側表面を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであって、前記内側表面は、接合性を向上させるためにコロナ処理を介して変異された、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、
前記ＰＥＴフィルムの前記変異された内側表面を前記上側マットの前記外側表面に接着し、それによって前記ＰＥＴフィルムが前記上側繊維マットに接合される、ホット・メルト・ポリマ接着剤と、
前記ＰＥＴフィルムの前記外側表面に塗布されるアクリル製コーティングであって、前記アクリル製コーティングは、前記合成多層建築パネルに表面仕上げを与える、アクリル製コーティングと、を備える合成多層建築パネル。
【請求項２】
内側および外側表面を有する、少なくとも１つのマットと、
前記マットの前記内側表面に接合された固形コアと、
内側および外側表面を有するポリエステルフィルムと、
前記ポリエステルフィルムの前記内側表面を前記マットの前記外側表面に接着し、それによって前記ポリエステルフィルムが前記上側繊維マットに接合される、接着剤と、を備える建築パネル。
【請求項３】
前記建築パネルが、上側および下側マットであって、その各々が、ランダムに並べられ、結合剤で一体に保持された無機繊維で形成された、上側および下側マットを備える、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項４】
前記マットに近い前記固形コアの一部分が、前記固形石膏コアの残りの部分よりも高い密度を有する、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項５】
前記ポリエステルフィルムの前記内側表面は、接着剤の接合性を向上させるために変異される、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項６】
前記ポリエステルフィルムの前記内側表面は、コロナ処理を介して変異される、請求項５に記載の建築パネル。
【請求項７】
前記ポリエステルフィルムの前記内側表面は、火炎処理を介して変異される、請求項５に記載の建築パネル。
【請求項８】
前記接着剤がホット・メルト・ポリマ接着剤である、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項９】
前記ポリエステルフィルムの前記外側表面に塗布されるアクリル製コーティングであって、前記アクリル製コーティングは前記建築パネルに表面仕上げを与える、アクリル製コーティングをさらに備える、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項１０】
前記ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項１１】
前記ポリエステルフィルムには目打ちがされている、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項１２】
シートに接合された、目打ちされたポリエステルフィルムを備えるラミネートと、
固形石膏のコアと、
前記固形石膏コア内に埋め込まれた前記ラミネートと、を備える建築パネル。
【請求項１３】
前記ポリエステルフィルムと前記シートとの両方が目打ちされている、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１４】
前記ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１５】
前記ポリエステルフィルムの前記外側表面に塗布されたアクリル製コーティングであって、前記アクリル製コーティングは前記建築パネルに表面仕上げを与える、アクリル製コーティングをさらに備える、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１６】
前記ポリエステルフィルムを前記シートに接合する際に使用するための、圧力感応性接着剤をさらに備える、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１７】
前記シートが紙張りを備える、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１８】
前記シートが、結合剤によってともに保持される繊維のマットを備える、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項１９】
前記ラミネートが前記石膏に埋め込まれる度合いが、前記ラミネート全体の厚さの約０．５％〜１０１％の間である、請求項１２に記載の建築パネル。
【請求項２０】
前記コアが高レベルの繊維およびデンプンを含む、請求項２に記載の建築パネル。
【請求項２１】
前記繊維が、前記コアの重量の１％より大である重量を備える、請求項２０に記載の建築パネル。
【請求項２２】
前記デンプンが、前記コアの重量の１％より大である重量を備える、請求項２０に記載の建築パネル。
【請求項２３】
合成ポリマが前記デンプンの代わりに使用される、請求項２０に記載の建築パネル。
【請求項２４】
前記コアが固形石膏を備える、請求項２に記載の建築パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、建築板におけるポリエステルラミネートの使用に関する。より詳細には、本開示は、ポリエステルラミネートを使用して建築板の表面特性を向上させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
１世紀を超える期間、壁板が内装の壁張り材料として使用されてきた。最も一般的なタイプの壁板は、石膏の壁板である。基礎構造には、２つの対向する紙ライナの間に位置するセメント質の石膏のコアが含まれる。紙ライナの１つが、外部の壁の仕上げを形成する。紙で覆われた石膏板の例が、Ｖｏｎ  Ｈａｚｍｂｕｒｇの米国特許第２，８０６，８１１号に説明されている。Ｖｏｎ  Ｈａｚｍｂｕｒｇは、マニラ紙と新聞印刷用紙との両方からなる繊維状の覆いで包まれた厚い石膏コアで主に構成される板を開示している。これらの紙層は、従来の多シリンダの製紙プロセスで形成することができる。
【０００３】
紙貼りシートを対向するガラス繊維のマットで置き換えることも知られている。この構成は、ガラス繊維補強石膏板（または「ＧＲＧ」）と呼ばれる。あるＧＲＧ板が、Ｂａｅｈｒ  ｅｔ．ａｌ．の米国特許第４，２６５，９７９号に開示されている。１つまたは複数のガラス繊維のマットを、製造プロセス中に板のコアスラリにわずかに埋め込むことにより、さらなる向上が実現された。これにより、スラリの薄いフィルムが板の外面上に形成される。この構成を有する建築板は埋込ガラス繊維補強石膏（ＥＧＲＧ）板と呼ばれる。ＥＧＲＧ板により、ファイバの露出がなくなるか、著しく低減される。
【０００４】
しかし、紙貼り板、ＧＲＧ板、およびＥＧＲＧ板はすべて、所望の外壁仕上げを達成するために、広範囲にわたる仕上げ材料と、労力を要するステップとを必要とする。Ｇｙｐｓｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによれば、壁の仕上げは、最低の平滑さ（レベル０）から最高の平滑さ（レベル５）までの基準で測定される。レベル０では、板の外側表面は粗く、かつ／または外面がざらざらしている。歪みおよび起伏は、板上で容易に視認可能である。レベル５では、板の外側表面は、ガラスに近い、極めて平滑な外観を有する。
【０００５】
紙張り石膏板では、特別な下地と、仕上げ剤の何層ものスキンコートとを伴わずに、レベル５の仕上げを得ることは不可能である。レベルが上がる毎に研磨も必要である。したがって、紙張り板でレベル５の仕上げを得ることは、様々な添付材料を必要とする、多大な労力を要するプロセスである。
【０００６】
ＧＲＧ板またはＥＧＲＧ板上にレベル５の仕上げを施すことは、異なる理由からではあるものの、同様に処理が難しいことが明らかになる場合がある。ＧＲＧ板およびＥＧＲＧ板は、乾燥剤のような材料で満たされたセメント質の表面および／またはコアを有する。したがって、こられ板の表面に仕上げ剤を添加する場合、仕上げ剤はすぐに吸収される。効果を得るには大量の仕上げ剤を使用しなければならない。仕上げ剤が吸収されると、空隙、クラック、飽和度低下の早発、そして結果的に急速な凝固をも生じる場合がある。これらのすべては、ＧＲＧ板またはＥＧＲＧ板上でのレベル５の仕上げを施すことの妨げとなる。
【０００７】
壁板の外側表面に十分な仕上げを施すのに必要な材料、労力、および時間を低減するための様々な努力が数年にわたって行われてきた。たとえば、壁板にレベル４またはレベル５の仕上げを施すために、吹付け可能なコンパウンドが開発されてきた。しかし、これらの吹付け可能なコンパウンドは、上述の欠点のすべてを被る。紙張り板には、十分に迅速には染み込まない。結果として、吹付け可能な仕上げ剤は、紙張り板に塗布すると、流れ落ちてしまう。対象的に、ガラス補強板はかなり速く液体を吸収する。結果として、所望の仕上げを得るためには、不必要に大量の噴霧液を使用しなければならない。これらの問題は、スキンコーティングまたは特別な下地剤を使用することによってのみ克服することができる。スキンコーティングまたは特別な下地剤の使用は、最終的な成果物に時間と費用を加算するのみである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示の複合建築板は、ポリエステルフィルムを利用して、最低限の仕上げ材料、時間、または費用で平滑な外面仕上げを達成することにより、これらの欠点を克服するように設計されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示により、最低限の仕上げ材料、時間、および費用で、平滑な外面仕上げを壁板に施すことが可能になる。
【００１０】
本開示の利点の１つは、平滑な外面仕上げの壁板を提供するために、ポリエステルラミネートを利用することによって実現される。
【００１１】
さらに別の利点は、ポリエステルラミネートを外面のアクリル製コーティング用のベースとして採用することによって得られる。アクリル製コーティングは、それ自体で十分な表面を提供する。
【００１２】
さらに別の利点は、ポリエステルフィルムを繊維マットに、ホットメルト接着剤を介して接着し、それによって平滑な外側表面の形成を容易にすることができるラミネートを提供することで達成される。
【００１３】
別の利点は、アクリルで裏打ちされたポリエステルフィルムを繊維マットに、ホットメルト接着剤を介して接着し、それによって平滑な外側表面を提供するラミネートを提供することによって達成される。
【００１４】
さらなる利点は、目打ちされたポリエステルフィルムを、所望の表面仕上げの建築板を形成するのに使用することによって実現される。
【００１５】
本開示の建築板により、時間、労力、および費用を最低限に抑えつつ、余分な仕上げ材料を要せずにレベル５の仕上げを形成することが可能になる。
【００１６】
本発明の様々な実施形態は、これらの利点のいずれも有さないか、これらの利点のいくつか、またはすべてを有する場合がある。本発明の他の技術的利点は、当業者には容易に明らかになるであろう。
【００１７】
本開示、およびその利点をより完全に理解するために、ここで以下の詳細な説明を添付図面とともに参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本開示に従って形成された建築板の断面図である。
【００１９】
【図２】図２は、本開示に従って建築板を製造するための製造ラインの側面図である。
【００２０】
【図３】図３は、図２から取られた製造ラインの詳細図である。
【００２１】
【図４】図４は、本開示に従って建築板を製造するための代替的な製造ラインの側面図である。
【００２２】
【図５】図５は、図４から取られた製造ラインの詳細図である。
【００２３】
【図６】図６は、図３の線６−６から取られた断面図である。
【００２４】
【図７】図７は、図５の線７−７から取られた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図中、同様の参照符号は同様の構成要素を示している。
【００２６】
本開示は、建築板用の表面仕上げの向上を促すためのポリエステルフィルムの使用に関する。ポリエステルフィルムは、好ましくは、マット／フィルムラミネートを形成するために、接着剤を介してガラスマットに適用される。このラミネートは、次いで、石膏板の表面に接合される。ポリエステルフィルムが有利であるが、この理由は、ポリエステルフィルムが外側表面コーティングを施すことを可能にするためである。一実施形態では、外面アクリル製コーティングがポリエステルフィルムに適用される。本開示に従って形成される板により、過剰な仕上げ材料または仕上げステップを要することなく、外面仕上げを達成することが可能になる。
【００２７】
図１を参照すると、ポリエステルフィルム２２が複合多層建築パネル２４の１つの層を形成している。パネル２４は、内部石膏コア２６とともに、対向する紙シートで形成することができる。別の実施形態では、対向する繊維マット２８を紙シートの代わりに使用する。繊維マット２８は、ランダムに並べられ、結合剤で一体に保持された有機繊維または無機繊維で形成されている。従来のＥＧＲＧ板のように、マット２８は多孔性であるが、これは、組み合わせる際に、マット２８をわずかに石膏コア２６に埋め込むことを可能にするためである。石膏繊維板を利用することも、本発明の範囲内にある。
【００２８】
コア２６は、上側繊維マット２８の内側表面と、下側繊維マット２８の内側表面との間で全体に延びるとともに接合された、固形結晶状石膏マトリックスで形成される。特定の、しかし非限定的な一例では、上側および下側繊維マット２８に近いコア２６の一部分が、コア２６の残りの部分の密度よりも高い密度を有する。換言すると、コア２６の最も内側の区域は、上側および下側の各外縁よりも密度が低い。このことは、板全体の重量を過度に増大させることなく板の表面を強化することの助けになる。
【００２９】
コア２６は、任意選択的に、高レベルの繊維およびデンプンを含んでいてもよい。繊維は、ガラス繊維、木部繊維、木から得られた繊維、合成高分子繊維、または紙繊維および木部繊維の塊であってもよい。好ましいが、非限定的な一例では、繊維には、板の重量の約１％より大である重量が含まれる場合がある。デンプンは、同様に、板の重量の約１％より大である重量が含まれる場合がある。任意選択的に、デンプンは部分的に、または完全に、合成ポリマと置き換えることができる。
【００３０】
ガラス繊維を使用する場合、これらのガラス繊維には、約３〜５０ミリメートル（ｍｍ）、幅５〜８０マイクロメートル（μ）のものが含まれ得る。木部繊維を利用する場合、これらの木部繊維は、平均長さが約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの間で、幅が２０マイクロメートル（μ）より小である再生セルロースファイバから形成することができる。繊維の塊の内の最長寸法は、約１ｍｍ〜１５ｍｍである。
【００３１】
好ましいデンプンは、転移性であっても非転移性であってもよく、天然であるもの、酸が弱められたもの、酸化されたもの、置換されたもの（たとえば、カチオン性デンプン、エチル化したデンプン）、または糊精化したものが含まれる。好ましい合成ポリマには、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテート−エチレン重合体、ポリスチレンスルホン酸と架橋したポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、スチレン−ブタジエン共重合ラテックス、アクリル酸エステルラテックス、アクリル酸共重合ラテックス、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸が含まれる。
【００３２】
好ましい実施形態では、ポリエステルフィルム２２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成される。しかし、他のポリエステルフィルムの使用も、本発明の範囲内にある。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリビニルアセテート、またはポリビニルアルコールのフィルムなどであるが、これらに限定されないポリマフィルムを採用することも、本発明の範囲内にある。フィルム２２の内側表面は、下層への接着性と、ラミネート形成を促進する性質を向上させるために、変異させることができる。たとえば、内側表面は、コロナ処理または火炎処理を介して変異させることができる。
【００３３】
接着剤３２が、ポリエステルフィルム２２を上側マット２８の外側表面に接着する際に採用される。好ましい接着剤は、ホット・メルト・ポリマ接着剤である。接着剤は、加熱活性化性であってもよい。他のポリマベースの樹脂も同様に使用可能である。接着剤の構成は、紫外線（ＵＶ）耐性のための添加剤、抗菌剤耐性のための添加剤、または接着性を向上させる他の添加剤を含んでもよい。接着剤３２を活性化させるためにニップまたはローラを使用してもよく、これにより、フィルム２２を上側マット２８の外側表面に結合させる。このステップは、最終合成板２４を製造するのに必要な他のステップの前に、この他のステップと分けて行うことができる。あるいは、フィルム２２とマット２８を板形成ステーション４４（図２参照）に沿うある時点でともに結合してもよい。ポリエステルフィルム２２が接着された上側マット２８はともに、ラミネートシート４２を形成する。接着剤３２により、繊維マット２８上に、平滑で、マット２８を形成する繊維をほとんど含まない外層が形成される。結果として、フィルム２２により、外観が一様である、平滑な外側の塗布面が得られる。したがって、フィルム２２により、アクリル剤または同様の材料などの、後の仕上げ材料のための優れた表面が提供される。実際には、フィルム２２の外側表面は、最小で０．００１インチの深さから、最大で約０．０１インチの範囲の微小な局所的不整合性で構成される。実現可能な代替形態の１つでは、フィルム２２は、フィルム２２が複数の様々な層に接合可能であるように、その両方の外面に塗布された接着剤を有し得る。
【００３４】
その後に、仕上げコーティング３４がフィルム２２の露出面に塗布される。好ましい実施形態では、仕上げコーティング３４はアクリル剤である。アクリル製コーティング３４は、板２４に平滑な外側表面仕上げを施すために、ポリエステルフィルム２２の表面に塗布される。アクリル製コーティング３４は、アクリル製コーティング３４により塗料の接着性とつや消し仕上げが与えられるため、やはり有益である。代替的な一実施形態では、アクリル製コーティング３４は、ラミネートがボード形成ライン４４に搬送される前にフィルム２２およびマット２８に接着してもよい。
【００３５】
後の板２４の乾燥の際に気泡ができることを避けるために、目打ち穴をフィルム２２および／またはマット２８に形成してもよい。これは、フィルム２２をマット２８に接着する前に、フィルム２２に目打ちをすることによって達成することができる。あるいは、ラミネートを形成した後に、マット２８とフィルム２２に一緒に目打ちをしてもよい。いずれの場合においても、目打ちにより、後に合成板２４を乾燥させる際に、水蒸気を含むが、それに限定されない蒸気を通過させることができる。より具体的には、板が１つまたは複数の乾燥機を通過する際に、水蒸気が、部分的に、または完全に水和した石膏から遊離する。目打ちがなければ、コア２６から外に出された水蒸気が気泡を生じるか、上側の紙または繊維マットの変形を生じる場合がある。
【００３６】
図２は、本開示に従って建築板を製造するための、１つの実現可能な製造プロセスを示している。マット２８は、供給ロール（図示せず）から伸ばされ、フィルム２２と接触する。マット２８とフィルム２２は、ニップロール３８とチルロール３６との間で一体になる。ダイは、マット２８とフィルム２２が一体になる際に、ニップに接着剤３２を供給する。接着剤３２は、フィルム２２をマット２８の外側表面に接合する。マット２８とフィルム２２はともにラミネート４２を形成し、このラミネート４２は次いで、製造ライン４４に搬送される。石膏スラリが次いで、マット２８の、接着されたフィルム２２とは反対側の表面に供給される。石膏スラリは、ミキサ４６から送られる。フィルム／マットラミネート４２は、好ましくは、堆積されたスラリに埋め込まれる。十分な浸透度を確実に得るために、振動装置が含まれ得る。浸透度は、０．５％〜１０１％の範囲とすることができる。すなわち、堆積されたスラリは、ラミネート４２の厚さの０．５％〜１０１％に浸透することができる。追加で供給される繊維マット２８は、供給ロール４８から搬送されて、建築板の反対側を形成する。図３は、ニップロール３８およびチルロール３６のさらに詳細な図である。図６の断面図も、結果として得られるラミネート４２を示している。具体的には、ラミネート４２は、繊維マット２８、接着剤３２、およびフィルム２２から形成される。
【００３７】
液体の形態の接着剤３２とフィルム２２との両方を共押出しとして適用することは、本開示の範囲内にある。フィルム２２は、製造ライン４４に達する前に、マット２８に適用することができる。あるいは、図２に示すように、フィルム２２とマット２８とは、単一の製造プロセスの一部として、接着することができる。フィルム２２は、同様に、製造ライン４４の下流側の点で接着することができる。たとえば、フィルム２２は、乾燥機の前か後に適用することができる。フィルム２２は、接着剤３２内のコンパウンド、軟化剤、酸、アルカリ化薬、ワックス、またはそれらの組合せと、化学的に接合するために、予め化学的に条件を整えることができる。この化学的な接合により、フィルムと接着剤３２との間の機械的および／または化学的接着性が向上する。
【００３８】
図４および図５は、代替的な製造プロセスを示している。このプロセスは、ほとんどの点が上で参照したプロセスと同じである。しかし、マット２８とフィルム２２のラミネートを形成した後に、アクリル製コーティング３４がフィルム２２の上に塗布される。図７は、結果として得られるラミネートの断面図であり、このラミネートは、マット２８、接着剤３２、フィルム２２、およびアクリル製コーティング３４で形成される。
【００３９】
本開示は、特定の実施形態および概ね関連する方法に関して説明されてきたが、これらの実施形態および方法の修正形態および変形形態が、当業者には明らかになるであろう。したがって、上述の例示的実施形態の詳細な説明は、本開示を規定も制限もしない。他の変更、代替、および修正も、本開示の精神および範囲を逸脱することなく可能である。
【図１】
2017503945.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2017503945.tif 000010