(57)【要約】  個々のタイルで構成される天井の少なくとも一部分を被覆するためのマット。マットは、天井の外見を修復（例えば、改善、変更）する。マットは、被覆されているタイルの音響性能を妨げないように構築される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維の不織布ウェブ、
第１の結合剤、
フィラー、および
第２の結合剤
を含む改修マットであって、
前記フィラーが、アルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、カオリンまたはそれらの混合物のうちの少なくとも１種を含み、１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2の量で存在し、
前記改修マットが、
ＩＳＯ９２３７に従って、１００Ｐａで少なくとも１００ｌ／ｍ2／秒の空隙率、および
２以下のΔＥ
を有する、改修マット。
【請求項２】
前記繊維のウェブが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アラミド、ナイロン、レーヨン、ビスコース、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、カーボンファイバー、綿、麻、ケナフ、ジュート、セルロース、ガラスおよびバサルトのうちの少なくとも１種から作製された繊維を含む、請求項１に記載の改修マット。
【請求項３】
前記繊維が、ガラスファイバーである、請求項２に記載の改修マット。
【請求項４】
前記マットが、１以下のΔＥを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項５】
前記繊維のウェブおよび前記第１の結合剤が、フィラーの含有前に、４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項６】
前記フィラーが、前記フィラー中の固体の少なくとも３０質量％の量のアルミニウム三水和物を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項７】
前記フィラーが、前記フィラー中の固体の少なくとも５０質量％の量のアルミニウム三水和物を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項８】
前記フィラーが、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、カオリンまたはそれらの混合物のうちの少なくとも１種を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項９】
前記フィラーが、二酸化チタンを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１０】
前記フィラーが、１５０ｇ／ｍ2〜３１０ｇ／ｍ2の量で存在する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１１】
前記第１の結合剤および前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つが、ラテックス結合剤、アクリル結合剤、ポリビニルアルコール結合剤、ビニルエステル結合剤、エポキシ結合剤およびそれらの組合せから選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１２】
前記第１の結合剤および前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つが、ポリビニルアルコールを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１３】
前記マットが、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの厚さを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１４】
仕上げコーティングをさらに含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の改修マット。
【請求項１５】
天井タイルフレームワークにおける、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の改修マットの使用。
【請求項１６】
複数のタイルで構成される天井の美観を改善する方法であって、改修マットをタイル下に配置するステップを含み、前記改修マットが、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、不織布マット、詳細には、ファイバーガラスマット、および音響天井タイルフレームワークの改修におけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
天井タイルなどの従来の音響パネルは、ベース繊維、フィラーおよび結合剤で構成されたコアまたはボードを含む不織布複合構造を含み得る。鉱物綿ボードの場合、コアは、一般に、美観特性をもたらし、パネル構造を形成するためのベールと組み合わせられる。ベールは、一般に、結合剤、フィラー、界面活性剤および他の添加剤と混合されたガラスファイバーなどの繊維のマットで作製される。ベールの所望の特徴に応じて、フィラーは、アルミナ、粘土、炭酸カルシウムなどを含む種々の材料であり得る。結合剤は、典型的には、樹脂、デンプン、ポリビニルアルコール、ラテックスなどである。硬化時、結合剤は、ベース繊維およびフィラーとの結合を形成して繊維ネットワークを形成し、音響特性をもたらす。
吊り（ｄｒｏｐ）または吊り（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ）天井パネルは、音響パネルの１つの形態であり、多目的の天井張りを提供するために種々の構造において使用される。経時的に、個々のパネルは汚れ（例えば、パネル上への水の染み出しにより）、破損、またはそれ以外によって天井の美観を改善するために交換する必要が生じ得る。このような場合、所有者は、一般に、既存の汚れたパネルを同一の交換用パネルと交換する。しかしながら、すべてではなく一部のパネルの交換は、新しいパネルが古いパネルとは異なる外見を有することが多いために、同様に美観の問題につながることがある。さらに、少数のパネルのみが損なわれている場合、すべてのパネルを交換するのは不経済であり得る。したがって、これらの欠点を回避する音響天井タイルフレームワークを改修するためのシステムへの満たされていない必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明者らは、効果的な汚れ被覆の必要性と既存の天井タイルの音響特性の維持とのバランスを達成する音響天井タイルフレームワークを改修するための新規システムを開発した。
さらに、一態様では、本発明は、音響天井タイルフレームワークのための改修マットを提供する。マットは、繊維の不織布ウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。フィラーは、好ましくは、アルミニウム三水和物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｔｒｉｈｙｄｒａｔｅ）、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、カオリンまたはそれらの混合物のうちの少なくとも１種を含み、１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2の量で存在する。
本発明の改修マットは、以下の基準（以下でさらに定義される通り）を満たす：
（ｉ）１００Ｐａで少なくとも１００ｌ／ｍ2／秒の空隙率、
（ｉｉ）２以下のΔＥ。
本発明者らは、これらの基準を満たすマットが、破損した／汚れた天井タイルの改修における使用に、特に、既存の天井タイルフレームワークの基礎となる使用に好適であることを確認した。本発明のマットを使用する方法もまた、本明細書において提供および記載される。本発明の改修システムおよび方法は、効果的な汚れ被覆度を提供する一方、天井の所望の音響特性を維持する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】様々なフィラーを含むマットの汚れ被覆（ΔＥ）対音響開放性（多孔度）の散布図である。
【図２】様々なフィラーでの汚れ被覆（ΔＥ）対アドオン（ａｄｄ−ｏｎ）の散布図である。
【図３】汚れ被覆および多孔度（音響性）の組合せの模式図である。
【図４】試験設定の測定された性能を示す散布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
上で記載される通り、本発明の改修マットおよびシステムは、繊維の不織布ウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。
（第１の）結合剤と結合した繊維の不織布ウェブは、当技術分野で公知の通り、「ベール」と呼ばれることがある。用語「不織布」、「ベール」および「スクリム」は、本明細書において交換可能に使用され、繊維の結合ウェブを指す。
用語「マット」および「改修マット」は、本明細書において交換可能に使用されて、１種または複数のフィラーを含浸させた、繊維のウェブで構成されるベール、シートなど（すなわち、上で記載される通りの繊維の結合ウェブ）を指す。含浸剤は、好ましくは、それが、改修のための本明細書で記載される１つまたは複数の性能標準を満たす、すなわち、取り付けられた天井タイルの美観性能を改善するようなものである。
【０００６】
繊維の不織布ウェブを構成する繊維は、種々の材料で構成されていてもよい。好ましくは、繊維は、ガラスファイバーである、すなわち、繊維のウェブは、ガラスファイバーの不織布ウェブである。さらに、しかしながら、合成ポリマー（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アラミド、ナイロン、レーヨン、ビスコース、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、カーボンファイバー）、天然繊維（例えば、綿、麻、ケナフ、ジュート、セルロース）、天然および人工の両方の有機および無機繊維のような他の繊維を利用することができることを認識されたい。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、繊維のウェブは、バサルト繊維で構成される。
【０００７】
好ましいガラスファイバーとしては、Ａｄｖａｎｔｅｘガラスファイバーを挙げることができる。いわゆる、湿式使用チョップドストランド（ＷＵＣＳ）が特に好ましい。これらのガラス繊維フィラメントは、湿式プロセスの不織布用途において使用するために具体的に設計されている。湿式チョップドストランドは、プロセス水中に素早く均一に分散する。
繊維の厚さは、約６μｍ〜約２１μｍ（平均直径）で様々であり得る。繊維の長さは、約４ｍｍ〜約３８ｍｍで様々であり得る。繊維の直径は、電子顕微鏡を使用して測定することができる。平均直径は、最小で１００回の測定から決定される。一部の実施形態では、様々な繊維（すなわち、様々な厚さおよび／または様々な長さおよび／または様々な繊維のタイプ）の混合物が使用され得る。
用語「フィラー」および「含浸剤」は、本明細書において交換可能に使用されて、繊維のウェブに添加されて特質に関連する１つまたは複数の性能を改変する材料を指す。好適なフィラーは、本明細書において詳細に記載されている。一般的に述べると、好適なフィラーは、色が白である無機粒子状固体（粉末）である。
本発明の改修マットにおいて、フィラーは、アルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、カオリンおよびそれらの混合物のうちの１種または複数を含む。
【０００８】
一部の実施形態では、フィラーは、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）を含み、これは、難燃性について有益であり得る。一部の実施形態では、フィラーは、好ましくは、フィラー中の固体の少なくとも３０質量％、より好ましくは少なくとも５０質量％の量のアルミニウム三水和物を含む。これらの実施形態では、フィラーは、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、カオリンまたはそれらの混合物のうちの少なくとも１種をさらに含む。
【０００９】
一部の好ましい実施形態では、フィラーは、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウムおよびカオリンのうちの少なくとも１種を含む。より好ましい実施形態では、フィラーは、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタンおよびカオリンのうちの少なくとも１種を含む。さらに好ましい実施形態では、フィラーは、二酸化チタンまたはカオリンを含む。
フィラーは、好ましくは、１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2、より好ましくは１５０ｇ／ｍ2〜３１０ｇ／ｍ2の量でマット中に存在する。
【００１０】
本明細書で使用される場合、用語「結合剤」は、改修マットの１種または複数の構成成分を一緒に保持する材料を指す。好適な結合剤は、本明細書において詳細に記載されている。本発明の改修マットにおいて、第１の結合剤は、繊維の不織布ウェブを一緒に保持する（すなわち、含浸前）ために役立つ。第２の結合剤は、フィラーと共に使用して、繊維の不織布ウェブに含浸させ、所望の物理特性をもたらす。
一部の実施形態では、第１の結合剤は、熱可塑性および熱硬化性樹脂、例えば、ポリビニルアルコール、ラテックス、アクリル、アクリル酸、エポキシ、ポリウレタン、メラミン、尿素ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、ビニルエステルから選択され、結合剤は、デンプン、セルロース、糖類およびそれらの組合せから選択することもできる。好ましい実施形態では、第１の結合剤はポリビニルアルコールである。
【００１１】
一部の実施形態では、第２の結合剤は、熱可塑性および熱硬化性樹脂、例えば、ポリビニルアルコール、ラテックス、アクリル、アクリル酸、エポキシ、ポリウレタン、メラミン、尿素ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、ビニルエステルから選択され、結合剤は、デンプン、セルロース、糖類およびそれらの組合せから選択することもできる。好ましい実施形態では、第２の結合剤は、ポリビニルアルコール、ラテックスまたはそれらのブレンドである。
結合剤は、５質量％〜３５質量％の量で改修マット中に存在し得る（すなわち、改修マットの総質量の５％〜３５％が２種の結合剤で構成される）。
本明細書で使用される場合、用語「アドオン」は、改修マット中に含まれるフィラーまたは含浸剤またはコーティングまたはそれらの組合せの量を指す。
本発明の改修マットは、有利には、音響的に開放である特性を有する。本明細書で使用される場合、用語「音響開放性」は、一般に、改修マットが音を通過させる品質を指す。これは、既存の天井パネルの音響性能が、本発明のシステムおよび方法を使用した改修後に維持されることを確実にするために重要である。
音響吸収は、ＡＳＴＭ  Ｃ４２３（ＮＲＣ−騒音減少率）およびＥＮ  １３９６４によって測定される。マットの音響性能は、種々の方法によって決定することができる。本発明において、改修マットの音響開放性または性能を測定するための例示的な方法としては、空気抵抗（ｍｋｓ  ｒａｙｌ）および多孔度（ｌ／ｍ2／秒）が挙げられる。空隙率は、ＩＳＯ９２３７に従って測定することができる。空気抵抗は、ＡＳＴＭ  Ｃ５２２−０３（２０１６）に従って測定することができる。
本発明のマットは、好ましくは、１００Ｐａで１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい空隙率を有する。本発明者らは、これにより、改修マットの許容される音響性能がもたらされる、すなわち、マットは、「音響的に開放である」と考えることができることを見出した。代替的にまたは追加的に、本発明のマットは、６００ＭＫＳ  Ｒａｙｌ未満の空気抵抗を有し得る。
【００１２】
本発明の改修マットはまた、有利には、本明細書に記載される改修システムおよび方法において使用された場合、許容される美観性能をもたらす。本明細書で使用される場合、用語「美観性能」は、例えば、既存の天井タイルの汚れを隠す改修マットの能力を指す。汚れ被覆（美観性能の１つの形態）は、白色背景対有色背景（汚れ面）の改修マットの色差を測定することによって決定することができる。より困難な汚れは、黒色または青色の背景で表される。灰色または黄色汚れ（または試験時の対応する背景）は、より容易に被覆される。
【００１３】
色差（汚れ被覆）は、デルタＥ（ΔＥ、ΔＥ76）として定量することができる。これは色彩の科学において使用される単一数字であり、色差を定量するための３次元の色空間（Ｌ*，ａ*，ｂ*）における距離として計算される。論文"Colour difference ΔE - A Survey", by Mokrzycki W.S., Oct 2012, University of Warmia and Mazuryに記載されている通り、詳細はΔＥ、ΔＥ76およびその閾値で示される。本明細書で使用される場合、用語デルタ（ＤＥＬＴＡ）−Ｅ、デルタ（ｄｅｌｔａ）−Ｅ、ΔＥおよびΔＥ76は、交換可能であり、すべて、ΔＥ76、すなわち、ＣＩＥ  １９７６の方程式（以下を参照されたい）に従って計算されたΔＥを指す。
ΔＥ76が１よりも大きく２未満の場合、差は、熟練した観察者によってのみ認識される。ΔＥ76が２よりも大きい場合、差は、熟練していない観察者によって認識可能である。
【００１４】
本発明において、差は、白色および黒色背景に対する（具体的には、Ｌｅｎｅｔａ  Ｃｏｍｐａｎｙ製の２Ａ不透明カードなどの白色および黒色の測定カードに対する）改修マットの色を測定することによって決定される。黒色背景は、「最悪の場合」、すなわち、最も困難な汚れ被覆課題を表す。色の測定は、当技術分野で公知の通り、分光光度計または比色計を使用して簡便に実施することができる。各背景色に対するマットのＬ*、ａ*およびｂ*についての値は、測定デバイスから直接決定され、および／またはｘ、ｙ、ｚ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）３刺激値から容易に変換される。色の差は、ΔＥ（デルタ−Ｅ、ΔＥ76）として表され、式：
【００１５】
【数１】
2020530078.tif 000002
を使用して計算される。差が小さいほど、ΔＥの数は小さくなる。ある特定の例示的な実施形態では、本発明の改修マットは、２以下（または２未満）のΔＥ76を含み、１以下（または１未満）のΔＥ76を含む、３以下（または３未満）のΔＥ76を有する。好ましくは、改修マットは、２以下のΔＥを有する。
【００１６】
本発明のマットはまた、任意選択のコーティング層で仕上げ処理されていてもよい。このコーティング層は、種々のコーティング技術、例えば、ロールコーティング、ナイフコーティング、スクリーンプリンティング、含浸、カーテンコーティング、ブラシコーティングまたは吹付塗装技術を使用して適用することができる。最終コーティング製品は、標的の汚れ被覆および音響性能を有するべきである。
本明細書で使用される場合、範囲は、具体的に開示されているかに関わらず、その範囲内のすべての数および数の部分集合を含むことが意図される。さらに、これらの数値範囲は、その範囲内の任意の数または数の部分集合を対象とする請求項についての裏付けを提供するものとして解釈されるべきである。例えば、１〜１０の開示は、２〜８、３〜７、５〜６、１〜９、３．６〜４．６、３．５〜９．９などの範囲を裏付けるものとして解釈されるべきである。
別に指定されない限り、または言及がなされた文脈によって逆のことが明らかに示唆されない限り、本開示の単数形の特徴または限定へのすべての言及は、対応する複数形の特徴または限定を含むことになり、逆もまた同様である。
本明細書で使用される場合、方法またはプロセスステップのすべての組合せは、別に指定されない限り、または組合せへの言及がなされた文脈によって逆のことが明らかに示唆されない限り、任意の順序で実施することができる。
【００１７】
ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、外向き側および内向き側を含み、外向き側は、内向き側と反対側である。ある特定の例示的な実施形態では、外向き側は、建築空間または室内環境に対面する前側であり得、内向き側は、天井タイルまたは被覆されるタイルに対面する後側であり得、したがって、マットが設置されると、視野から隠れる。
詳細な説明と考察
本明細書に記載される本発明の一般概念は、既存の天井タイルフレームワークにおいて使用するための不織布ファイバーガラスマットに関し、これを企図する。
【００１８】
既存の天井タイルフレームワークの美観の改修において使用するためのマットを開発する場合、互いにバランスをとらなくてはならないいくつかの特性が存在する。例えば、ある特定の実施形態では、マットは、汚れを被覆するのに十分不透明である一方また、既存の天井タイルの音響性に影響を及ぼさないように十分音響的に開放であるべきである。マットは、取り付けられた場合に見て分かるたわみがないように十分硬く、軽量であり、しかし同時に、損傷されることなく既存のフレームワーク中の吊り天井タイル下に取り付けるのに十分柔軟で弾性であるべきである。マットは、既存の天井タイルフレームワークの防火性能に影響を及ぼすべきではない。したがって、本発明のマットは、すべての上記の特徴を一体化構造中で組み合わせる一方、上記の特性のバランスをとる。
本発明の一般概念は、多くの異なる形態の実施形態が可能であるものの、本開示が本発明の一般概念の原理の例示であるとみなされることになるという理解と共に、その具体的な実施形態が図面に示され、本明細書で詳細に記載される。したがって、本発明の一般概念は、本明細書に例示される具体的な実施形態に限定されることは意図されない。
本明細書に記載される材料、システムおよび方法は、音響天井タイルの既存のネットワークの美観を改修するために使用されることが意図される。より具体的には、本明細書において開示または提示される不織布ファイバーガラスマットは、既存の吊り天井フレームワークにおいて使用することができ、既存の天井タイルを被覆して、既存の天井タイルの美観を改修する（例えば、汚れを被覆する）ことができる一方、天井タイルの音響的および他の性能（例えば、難燃性）特質に依拠する。
【００１９】
多数の利益が、本発明の一般概念による材料、システムおよび方法を用いることから生じる。本明細書に記載されるまたは他に本発明の一般概念に包含される方法は、吊り天井フレームワークを改修する、より詳細には、天井タイルの美観を改善するための単純で簡便な手法を提供する。古い天井タイルは、マット上の空間に維持されるため、改修の間のゴミ（ｍｅｓｓ）がほとんどまたはまったくなく、そうでなければ古い天井タイルを除去し、それらを廃棄するために必要とされる時間および努力が排除される。したがって、取付け費用が大幅に減少する。さらに、マットの使用により、天井の種類および設計に無関係に、既存の吊り天井の美観を向上することが可能になる。既存の天井タイルは、マットで隠され、天井タイルフレームワーク（グリッド）にそのまま維持されるため、天井に関する元々の技術的特性、例えば、耐火等級および音響特性は、マットの使用によって改善されないとしても、少なくとも維持される。さらに、天井タイルは、大量のゴミを生じることもなく、それらの除去の必要もなしに交換することができるため、改修および交換は、作業エリアの最小の解体を伴い、通常の作業環境において行うことができる。
【００２０】
例示的な実施形態では、既存の天井タイルフレームワークにおいて使用するための不織布ファイバーガラスマットが提供される。マット（「改修パネル」）は、繊維の不織布ウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。繊維の不織布ウェブおよび第１の結合剤は、フィラーの含有前に、４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量を有する。一部の実施形態では、フィラーは、フィラー中の固体の少なくとも３０質量％の量のアルミニウム三水和物、ならびにアルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウムおよびカオリンのうちの少なくとも１種を含む。
【００２１】
例示的な実施形態では、繊維のウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む不織布ファイバーガラスマットが提供される。マットは、１００Ｐａで１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい空隙率、および１未満のΔＥのうちの少なくとも１つを満たす。空隙率は、本明細書に記載される通り、ＩＳＯ９２３７に従って測定することができる。
例示的な実施形態では、不織布ファイバーガラスマットが提供される。マットは、０．５〜２．５ｍｍの厚さを有し、１００Ｐａで少なくとも５０ｌ／ｍ2／秒の空隙率、好ましくは１００Ｐａで少なくとも１００ｌ／ｍ2／秒の空隙率、および３未満のΔＥ、好ましくは２以下のΔＥ、より好ましくは１以下のΔＥのうちの少なくとも１つを満たす。
例示的な実施形態では、繊維のウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む不織布ファイバーガラスマットであって、結合繊維のウェブが、フィラーの含有前に４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量を有し、フィラーが、１００ｇ／ｍ2〜３５０ｇ／ｍ2、好ましくは１５０ｇ／ｍ2〜３１０ｇ／ｍ2の量でマット中に存在する、不織布ファイバーガラスマットが提供される。
【００２２】
例示的な実施形態では、音響パネルの美観を改善するための方法が提供される。方法は、不織布ファイバーガラスマットを既存の天井タイルフレームワークの天井タイル下に配置するステップを含む。マットは、繊維の不織布ウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。繊維の不織布ウェブおよび第１の結合剤は、フィラーの含有前に、４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量を有する。一部の実施形態では、フィラーは、フィラー中の固体の少なくとも５０質量％の量のアルミニウム三水和物、ならびにアルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウムおよびカオリンのうちの少なくとも１種を含む。
一部の実施形態では、マットは、単一の対応する天井タイル下に置かれる。より具体的には、不織布ファイバーガラスマットは、天井タイルとタイルを支持するフレームとの間に置かれる。一部の実施形態では、マットは、既存の天井タイルフレームワークの複数の天井タイル下に置かれる。一部の実施形態では、マットは、天井タイルフレームワークのすべての天井タイル下に置かれる。
例示的な実施形態では、取り付けられた天井タイルの美観を改善する方法が提供される。方法は、不織布ファイバーガラスマットを既存の天井タイルフレームワークの天井タイル下に配置するステップであって、マットが、０．５〜２．５ｍｍの厚さを有し、１００ｌ／ｍ2／秒の空隙率、および３未満のΔＥ、好ましくは２未満のΔＥ、より好ましくは１未満のΔＥのうちの少なくとも１つを満たす、ステップを含む。
【００２３】
完全に交換する必要なしに既存の天井タイルフレームワークの美観を再生するまたは改修する「改修」天井の市場が現れている。改修天井は、既存の天井パネル下に置かれる（すなわち、改修マットは、構造の占有領域と既存の天井タイルとの間に位置するような方法で置かれる）、材料の比較的薄いシート（すなわち、マット、ベール、スクリム、フェーサなど）からなる。改修マットは、以前は室内／構造中の占有空間に露出していた１つまたは複数の天井パネルの表面を被覆するように設計され、その結果、改善／再生された外見をもたらす一方、マットの後ろに位置する既存の天井タイルの音響性能に依拠する。
【００２４】
既存の天井タイルフレームワークの美観の改修において使用するためのマットを開発する場合、互いにバランスをとらなくてはならないいくつかの特性が存在する。例えば、一般に、改修マットは、汚れを被覆するのに十分不透明であり、既存の天井タイルの音響性に影響を及ぼさないように十分音響的に開放であるべきである。別の例として、改修マットは、取付け後に見て分かるたわみがないように十分硬く、軽量であり、しかし同時に、損傷されることなく既存の天井フレームワーク中の吊り天井タイル下に取り付けるのに十分柔軟で弾性があるべきである。
さらに、改修マットは、既存の天井タイルの防火性能に影響を及ぼすべきではない。本発明の一般概念は、これらの競合する特性のバランスをとりながら、１つの一体化構造中でこれらの特徴を組み合わせ、それによって、上述の特性をもたらすことができる改修マットを達成することができる。
【００２５】
改修マットは、効果的に、汚れ被覆／不透明度と音響的に開放である（すなわち、天井タイルアセンブリ全体の音響吸収を低下させない）こととのバランスをとる。マットはまた、その質量が増加する（例えば、追加の汚れ被覆フィラーを含むことによって）ことによって、天井に取り付けられるとマットの望ましくないたわみおよび歪み（これは、質量の増加に伴って増加することが公知である）の可能性もまた上昇し得ることに起因して、そうでなければ生じ得た問題を回避することができる。
例示的な実施形態では、本発明の一般概念は、既存の天井パネル（タイル）アセンブリの改修において使用するための材料に関する。一般に、１０〜５０ｍｍの厚さを有する音響天井タイルとは対照的に、本明細書に記載される通り、改修マットの形態の材料は、一般に、０．５〜２．５ｍｍの厚さを有する。一般に、改修マットは、４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量の第１の結合剤と一緒に結合した繊維（例えば、ガラス）のウェブで構成される。ある特定の実施形態では、改修マットは、７０ｇ／ｍ2〜１３０ｇ／ｍ2の面積質量の繊維のウェブおよび第１の結合剤で構成される。
【００２６】
ある特定の例示的な実施形態では、繊維のウェブは、ガラスファイバーで構成される。繊維の厚さは、約６μｍ〜約２１μｍで様々であり得る。ガラスファイバーの長さは、約４ｍｍ〜約３８ｍｍで様々であり得る。さらに、合成ポリマー（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アラミド、ナイロン、レーヨン、ビスコース、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、カーボンファイバー）、天然繊維（例えば、綿、麻、ケナフ、ジュート、セルロース）、天然および人工の両方の有機および無機繊維のような他の繊維を利用することができることを認識されたい。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、繊維のウェブは、バサルト繊維で構成される。ある特定の実施形態では、繊維のウェブは、ガラスファイバーの不織布ウェブである。
【００２７】
ある特定の例示的な実施形態では、第１の結合剤は、熱可塑性および熱硬化性樹脂、例えば、ポリビニルアルコール、ラテックス、アクリル、アクリル酸、エポキシ、ポリウレタン、メラミン、尿素ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、ビニルエステルから選択され、結合剤は、デンプン、セルロース、糖類およびそれらの組合せから選択することもできる。ある特定の実施形態では、第１の結合剤はポリビニルアルコールである。ある特定の例示的な実施形態では、結合剤は、５質量％〜３５質量％の量で改修マット中に存在する。
ある特定の例示的な実施形態では、改修マットを製造するためにフィラー組成物が、不織布繊維材料に適用される。フィラー組成物は、改修マットの１つまたは複数の物理特性を改善し、それによって、マットを天井タイルの改修により適したものにする（例えば、光反射率、音響開放性、白色度、耐火性）構成成分を含み得る。ある例示的な実施形態では、フィラー組成物は、不織布ガラスファイバーマットに適用し、それによって、フィラーを結合剤と共にガラスファイバーのウェブに含浸させて、改修マットを生成する。
【００２８】
ある特定の例示的な実施形態では、繊維ウェブに、フィラーおよび２次結合剤の混合物（含浸剤と総称される）を含浸させる。ある特定の例示的な実施形態では、アルミニウム三水和物がフィラーの１次構成成分であり、フィラーの３０質量％〜１００質量％を構成する。ある特定の例示的な実施形態では、２次構成成分は、フィラーの０質量％〜７０質量％の量でフィラー中に存在する。ある特定の例示的な実施形態では、アルミニウム三水和物がフィラーの１次構成成分であり、フィラーの中の固体の少なくとも５０質量％（すなわち、５０質量％〜１００質量％）の量で存在する。ある特定の例示的な実施形態では、２次構成成分は、フィラーの０質量％〜５０質量％の量でフィラー中に存在する。ある特定の例示的な実施形態では、第２のフィラー（すなわち、フィラーの２次構成成分）は、アルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、金属酸化物、例えば、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、タルク、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、カオリン、陶土、ナノクレイ、グラフェン、ゼオライト、シリカ、シリケート、ガラスおよび雲母から選択される。ある特定の例示的な実施形態では、フィラーは、粗から中等度、微細までの粒径を有する。ある特定の例示的な実施形態では、フィラーの粒径は、０．５μｍ〜１００μｍの範囲である。ある特定の例示的な実施形態では、フィラーは、許容される汚れ被覆性能（１未満のΔＥ）および低い空気抵抗（６００  ＭＫＳ  ＲＡＹＬ未満）として代替的に表され得る許容される音響性能（１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい多孔度）の両方をもたらすべきである。
【００２９】
ある特定の例示的な実施形態では、第２の結合剤は、ラテックス結合剤、アクリル結合剤、ポリビニルアルコール、ビニルエステル結合剤、エポキシ結合剤およびそれらの組合せから選択される。ある特定の実施形態では、第２の結合剤はポリビニルアルコールである。
ある特定の例示的な実施形態では、フィラーおよび第２の結合剤は、１５０ｇ／ｍ2〜３２０ｇ／ｍ2を含み、１８０ｇ／ｍ2〜３１０ｇ／ｍ2を含み、１５０ｇ／ｍ2〜３１０ｇ／ｍ2を含む、１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2の量で改修パネルに含まれる。
【００３０】
ある特定の例示的な実施形態では、含浸剤組成物は、繊維の結合ウェブの外側表面に微粒化液滴の形態で適用され得る。ある特定の実施形態では含浸剤は、液体、スプレー、ミスト、霧粒（ｆｏｇ）、雲粒（ｃｌｏｕｄ）またはエアロゾルによって適用され得る。ある特定の例示的な実施形態では、含浸剤は、ロールコーティング、ナイフコーティング、スクリーンプリンティング、完全含浸、カーテンコーティング、ブラシコーティングまたは吹付塗装によって適用され得る。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、良好な汚れ被覆性能を示す。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは３未満のΔＥを有する。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは２未満のΔＥを有する。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは１以下のΔＥを有する。
【００３１】
ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、ロールコーティング、ナイフコーティング、スクリーンプリンティング、完全含浸、カーテンコーティング、ブラシコーティングまたは吹付塗装によって適用された、スプレー、ミスト、霧粒、雲粒、エアロゾル、液体を使用して適用された塗料層などの仕上げコーティングを含み得る。
ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、許容される美観性能を示す。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい空隙率を有する（すなわち、音響的に開放である）。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、６００ＭＫＳ  ＲＡＹＬ未満の空気抵抗を有する（すなわち、音響的に開放である）。
コーティング（例えば、塗料）を、音響天井タイルの構築の間に不織布ベールに適用することは、当技術分野で公知である。コーティングは、多くの場合、ベールに任意のフィラーを含浸後、ベールの製造後に適用される。コーティングは、典型的には、色を含む音響天井タイルの美観を改善または改変するために適用される。対照的に、ある特定の例示的な実施形態では、本発明の一般概念は、コーティングを含まない改修マットを提供する。さらに、一般に、改修マットは、音響パネルを形成する基板に取り付けられない。
【００３２】
既に言及した通り、本発明の一般概念は、タイルの音響特性を低下させることなく、取り付けられた天井タイルの美観を改善する方法に関する。ある特定の例示的な実施形態では、方法は、改修マットを、既存の天井タイルフレームワークの１つまたは複数の天井タイル下に配置するステップを含む。改修マットは、繊維の不織布ウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。ある特定の例示的な実施形態では、繊維はガラスである。繊維の不織布ウェブおよび第１の結合剤は、フィラーの含有前に、４０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の面積質量を有する。一部の実施形態では、フィラーは、フィラー中の固体の少なくとも５０質量％の量のアルミニウム三水和物、ならびにアルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、中等級陶土および高級陶土のうちの少なくとも１種を含む。
【００３３】
ある特定の例示的な実施形態では、本発明の一般概念は、天井の美観を改善する方法であって、改修マットを、既存の天井タイルフレームワークに取り付けられた１つまたは複数の天井タイル下に配置するステップを含む、方法を提供する。改修マットは、繊維のウェブ、第１の結合剤、フィラーおよび第２の結合剤を含む。ある特定の実施形態では、繊維はガラスである。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは０．５〜２．５ｍｍの厚さを有する。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、許容される美観性能を示す。ある特定の実施形態では、改修パネルは、１００Ｐａで１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい空隙率を有する。ある特定の実施形態では、改修パネルは、６００ＭＫＳ  ＲＡＹＬ未満の空気抵抗を有する。
ある特定の例示的な実施形態では、本発明の一般概念は、タイルの音響特性を低下させることなく、天井の美観を改善する方法を提供する。方法は、改修マットを既存の天井タイルフレームワークの１つまたは複数の天井タイル下に配置するステップであって、改修マットが、０．５〜２．５ｍｍの厚さを有し、１００Ｐａで１００ｌ／ｍ2／秒よりも大きい空隙率、および１以下のΔＥを含む２未満のΔＥのうちの少なくとも１つを満たす、ステップを含む。
【００３４】
ある特定の例示的な実施形態では、方法は、天井タイルフレームワークのグリッドに改修マットを置く前に、改修マットを成形するステップをさらに含む。成形するステップは、改修マットを、グリッドに合う適切なサイズに切るステップを含む。ある特定の例示的な実施形態では、成形するステップはまた、照明器具、スピーカー、煙探知機、管、スプリンクラーヘッドなどの障害物を収容するために改修パネルに開口部を切るステップを含む。さらに、方法は、改修マットをグリッドに置く前に、粘着テープまたは接着剤スプレーまたはコーティングを改修マットに適用する任意選択のステップを含む。ある特定の例示的な実施形態では、改修マットは、取り付けられた場合、実質的に天井に平行である。ある特定の例示的な実施形態では、２つ以上の改修マットが、天井タイルフレームワークのタイル下に配置される。
本明細書において特定の実施形態が記載されるが、当業者であれば、要素の様々な他の組合せが可能であり、それらは本発明の一般概念に含まれることを認識するであろう。同様に、当業者であれば、本明細書に記載される改修マットの様々な実施形態が、本明細書に記載される方法における使用に好適であることを理解するであろう。
【実施例】
【００３５】
既に言及した通り、改修マットを開発する場合、改修マットの汚れ被覆／不透明度と改修マットが音響的に開放であることとのバランスをとること、ならびに既存の天井タイルフレームワーク（またはそれが関連する個々の天井タイル）の音響吸収を低下させないことが重要である。このため、一連の改修マットを構築し、様々なアドオン量で試験した。これらの生成物は、不織布ガラスファイバーの結合ウェブに含浸剤（フィラー組成物）を適用することによって作製した。
【００３６】
この実施例において、平方メートルあたり５０グラム（ｇ／ｍ2）のベールを使用し、これは、ガラスファイバー８５質量％およびポリビニルアルコール結合剤１５質量％で構成された。この実施例で使用したガラスファイバーは、Ａｄｖａｎｔｅｘ  Ｅガラスから作製されたいわゆる湿式使用チョップドストランドであった。この実施例のガラスファイバーは、７０質量％−３０質量％比の１１μｍ／６ｍｍおよび６．５μｍ／６ｍｍ繊維のブレンドである。ベールを、傾斜ワイヤフォーマーを使用する湿式レイドプロセスにおいてこれらの分散繊維を使用することによって形成する。ベールをベルト乾燥機に供給し、乾燥し、硬化して事前に結合したシートを形成する。続いてシートに、一連の含浸剤レシピを使用し、サイズプレスフーラードアプリケーターを使用してインライン含浸させる。アドオンを、フーラード加圧および真空システムを使用して制御する。含浸シートを、乾燥機に供給し、生成物を得る。
【００３７】
含浸剤の組成は、一般に、少なくとも１種の無機フィラーおよび結合剤（多くの場合、有機）からなる。この実施例では、含浸剤の組成は、少なくとも１種の無機フィラーおよび有機結合剤からなり、水中５５質量％分散物として適用する。乾燥後、フィラー対結合剤比は、９５：５である。使用した含浸剤レシピ中の結合剤は、ポリビニルアルコール結合剤およびラテックス結合剤の１：５ブレンドである。レシピ例は表１で見られる。
【００３８】
【表１】
2020530078.tif 000003
図４ならびに以下の表２および表３に示される実施例では、５０質量％の無機フィラーは、アルミニウム三水和物である（難燃性のため）。フィラー材料の他の５０質量％は、アルミニウム三水和物、炭酸カルシウム、中等級陶土（カオリン）、高級陶土および二酸化チタンから選択される。
【００３９】
アドオンレベル（フィラーおよび結合剤の量）は、１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2である。アドオンレベルを変更することによって、汚れ被覆性能および多孔度／音響開放性を評価することができる。これにより、汚れ被覆および音響開放を組み合せた生成物をもたらすことができる。
図３から分かる通り、汚れ被覆および音響性能の両方で良好な性能を示すグラフ領域が存在する。他の領域は、汚れを被覆しないか、多孔度について過度に閉鎖であるか、またはその両方である。
【００４０】
図４では、様々なフィラーの性能が示されている。様々な鉱物フィラーは、特有の性能プロファイルを示す。具体的には、二酸化チタンフィラーまたは高級陶土を用いて作製したサンプルは必要な特性の望ましいバランスを示す一方、炭酸カルシウムまたはアルミニウム三水和物は、同様に機能しなかった。さらに、アドオン質量を低減することによって、本発明の一般概念に従う改修マットはまた、たわみを最小にすることができる。
【００４１】
改修マットの汚れ被覆能（色差ΔＥで表される）はまた、アドオンの量に相関し得る。一般に、アドオンが多い（すなわち、フィラーが多い）ほど、隠す力が高くなる。しかしながら、アドオンが多くなると、加工性／ライン速度（およびこれに対応する原材料消費の増加）に負の影響を及ぼし、また、面積あたり質量が増加するというトレードオフの関係がある。面積あたり質量の増加により、今度は、天井に取り付けられると改修マットのたわみおよび歪みに影響がある。したがって、一部の実施形態では、標的フィラー材料は、低アドオンレベルで高い汚れ被覆性能を有する。
図４に示されるデータを使用して、特定のΔＥレベルに達するのに必要なアドオンレベルを決定する。特定のΔＥレベルでの多孔度についても同じことを行う。これは、それぞれ表２および３に示されている。
【００４２】
【表２】
2020530078.tif 000004
【００４３】
【表３】
2020530078.tif 000005
【００４４】
例えば、表２および３から分かるように、異なるフィラーは、異なる性能を有する。一部のフィラーでは、２のΔＥに達するための比較的少ないアドオン（例えば、１５５ｇ／ｍ2）が必要であり、一部では、このレベルに達するのに比較的多いアドオン（例えば２５０ｇ／ｍ2）が必要である。１のΔＥに達するためのアドオンの比較的少ない量は１９０ｇ／ｍ2（表２、二酸化チタンを参照されたい）であり、このレベルの汚れ被覆ΔＥに達するためのアドオンの比較的多い量は３２０ｇ／ｍ2（表２、炭酸カルシウム）である。
表２に関連する、多孔度の対応する値が表３に報告されている。音響開放性について設定された閾値は、１００Ｐａで少なくとも１００ｌ／ｍ2／秒の空隙率である。
【００４５】
この実施例において、アルミニウム三水和物および炭酸カルシウムは、１に等しいまたはそれよりも低いΔＥの汚れ被覆では音響的に過度に閉鎖になり、二酸化チタンおよびカオリンは、これらのレベルでなお音響的に開放である。二酸化チタンだけが唯一、０．５のΔＥのさらにより良好な汚れ被覆レベルに達し、なお音響的に開放のままであると確認されたフィラーである。
【００４６】
表４は、個々のフィラー成分の平均粒径も示している。理論に縛られることを望むものではないが、フィラー材料の粒径もまた、汚れ被覆と不透明度とのバランスにおいて役割を果たし得る。一般的に述べると、粒径がより小さいほど、所与のアドオンレベルでの汚れ被覆度がより良好な結果になる。
【００４７】
【表４】
2020530078.tif 000006
【００４８】
本明細書において開示および提示される通り、本発明の一般概念は、既存の天井タイルフレームワークにおいて使用するための改善された改修マットに関し、これを企図する。さらに、本発明の一般概念の範囲は、本明細書に示され、記載される特定の例示的な実施形態に限定されることは意図されない。示される開示から、当業者であれば、本発明の一般概念およびそれに付随する利益を理解するだけでなく、開示される方法およびシステムの明らかな様々な変更および改変を見出すであろう。したがって、そのような変更および改変はすべて、本明細書において記載および提示される通りの本発明の一般概念およびその等価物の趣旨および範囲内にあるものとして包含することが求められる。
【図１】
2020530078.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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