Устойчивые к деформации подложки и способы их изготовления и использования

Изобретение относится к строительным конструкционным материалам, которые могут быть изготовлены в форме стеновых или потолочных панелей. Строительная панель содержит сердцевину, содержащую множество открытых ячеек, первый поверхностный слой, прикрепленный к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, и второй поверхностный слой, прикрепленный ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива. При этом температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива. Панель получают формированием сердцевины с последующим прикреплением к ней посредством адгезивов поверхностных слоев. Панель имеет низкую плотность, является устойчивой к деформации, упругой и устойчивой к образованию трещин. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение предлагает устойчивые к деформации конструкции или, более конкретно, имеющие низкую плотность устойчивые к деформации конструкции, которые являются упругими и устойчивыми к образованию трещин.

Уровень техники

[0002] Подложки используются в разнообразных приложениях внутри строительных конструкций в целях создания помещений, в которых среда имеет привлекательный внешний вид. Эти подложки могут быть изготовлены в форме панелей, которые могут прикрепляться к стенам, потолкам (в некоторых случаях они могут образовывать систему подвесного потолка) и куполам. В некоторых приложениях могут присутствовать самоподдерживающиеся панели, однако такие панели могут иногда оказываться тяжелыми, и для них могут потребоваться сложные конструкции, в результате которых могут возникать заметные изгибы (деформации) на поверхности подложки. Чтобы панель могла эффективно функционировать как потолочная панель, она должна иметь способность сопротивления деформации (ползучести, вызываемой силой тяжести и влажностью) и сохранения плоской формы. Для этой цели требуется, чтобы соединение между фланцами и полотном (поверхностями и сердцевиной) сохраняло устойчивость в некотором интервале температуры, влажности и механических напряжений. Твердые застывшие адгезивы, несмотря на свою устойчивость размеров, являются хрупкими, и соединения могут легко разрушаться, если панель подвергается изгибу или удару. С другой стороны, мягкие застывшие адгезивы являются упругими и позволяют панелям изгибаться без разрушения соединений, но на них может воздействовать ползучесть.

[0003] Таким образом, существует потребность в системах адгезивов для потолочных систем, которые обеспечивают сочетание устойчивости размеров и упругости. Варианты осуществления настоящего изобретения предназначаются для удовлетворения этих потребностей.

Сущность изобретения

[0004] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается имеющая низкую плотность и устойчивая к деформации подложка, содержащая сердцевину, содержащую множество открытых ячеек; первый поверхностный слой, прикрепленный к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива; и второй поверхностный слой, прикрепленный ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива.

[0005] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается также способ изготовления имеющей низкую плотность и устойчивой к деформации подложки, включающий в себя следующие этапы, на которых: формируют сердцевину, содержащую множество открытых ячеек, формируют первый поверхностный слой, формируют второй поверхностный слой, и прикрепляют первый поверхностный слой к первой основной поверхности сердцевины с использованием первого адгезива и прикрепляют второй поверхностный слой ко второй основной поверхности сердцевины с использованием второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагаются способы использования подложек, которые описываются в настоящем документе, в потолочной системе.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

[0006] Отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения проиллюстрированы и описаны в настоящем документе посредством ссылки на примерные варианты осуществления. Данное описание примерных вариантов осуществления предназначается для чтения в сочетании с сопровождающими чертежами, которые рассматриваются в качестве части полного письменного представления. В описании вариантов осуществления, которые представлены в настоящем документе, любая ссылка на направление или ориентацию приводится исключительно в целях удобства описания и никаким образом не предназначается для ограничения объема настоящего изобретения. Относительные термины, такие как «нижний», «верхний», «горизонтальный», «вертикальный», «выше», «ниже», «верх», «низ», «верхний» и «нижний», а также соответствующие производные термины (например, «горизонтально, «вниз», «вверх» и т.д.) должны истолковываться как означающие ориентацию, которая далее описывается или представляется на обсуждаемых чертежах. Эти относительные термины приводятся исключительно в целях удобства описания, и для них не требуется, чтобы устройство было сконструировано или эксплуатировалось в определенной ориентации.

[0007] При использовании в настоящем документе такие термины, как «прикрепленный», «фиксированный», «присоединенный», «сочлененный», «связанный» и аналогичные термины означают относительное положение, в котором конструкции присоединяются или прикрепляются друг к другу непосредственно или косвенно посредством промежуточных конструкций, а также подвижные или жесткие соединения или сочетания, если четко не определяются иные условия. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается такими примерными вариантами осуществления, иллюстрирующими определенные сочетания отличительных признаков, которые могут существовать индивидуально или в сочетании с другими отличительными признаками.

[0008] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается подложка, содержащая множество слоев. Согласно некоторым вариантам осуществления, слои содержат сердцевину, первый поверхностный слой, и второй поверхностный слой. Согласно некоторым вариантам осуществления, сердцевина содержит первую основную поверхность и вторую основную поверхность, причем первая основная поверхность является противоположной по отношению ко второй основной поверхности. Согласно некоторым вариантам осуществления, первая основная поверхность может представлять собой переднюю поверхность, которая обращена к пространству здания или помещения, и вторая основная поверхность может представлять собой заднюю поверхность, которая оказывается скрытой от наблюдения, когда подложка устанавливается на место. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый поверхностный слой присоединяется к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, и второй наружный поверхностный слой присоединяется на противоположной стороне сердцевины ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что подложка дополнительно содержит периферийные боковые поверхности, которые полностью окружают сердцевину и в совокупности образуют периферийный край подложки, что, в свою очередь, определяет длину и ширину. Согласно некоторым вариантам осуществления, периферийный край может иметь квадратный или прямоугольный краевой профиль, однако могут присутствовать и другие подходящие краевые профили.

[0009] Согласно некоторым вариантам осуществления, сердцевина может содержать множество открытых ячеек, которые образованы стенками ячеек. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что стенки ячеек соединяются друг с другом и продолжаются вертикально по высоте между первым поверхностным слой и вторым поверхностным слоем в таком направлении, которое является, по существу, перпендикулярным по отношению к первому и второму поверхностным слоям. Согласно некоторым вариантам осуществления, ячейки образуют сквозные отверстия, которые пронизывают сердцевину и продолжаются вертикально через подложку и перпендикулярно по отношению к первому и второму поверхностным слоям, что означает вертикальную ориентацию отверстий ячейки (т. е. открытыми являются верхний и нижний концы каждой ячейки), которая может обеспечивать желательное подавление акустического шума и структурную жесткость подложки.

[0010] Согласно некоторым вариантам осуществления, размеры ячеек могут выбираться таким образом, что ширина или диаметр ячейки составляет приблизительно от 1/4 дюйма до 3 дюймов; в качестве альтернативы, диаметр составляет приблизительно от 1/4 дюйма до 1 дюйма включительно (следует отметить, что ячейки, имеющие шестиугольную форму, могут аппроксимироваться кругами соответствующего диаметра). Согласно некоторым вариантам осуществления, ячейки, у которых диаметр выходит за пределы вышеуказанного интервала, являются подходящими, но менее желательными, потому что могут возникать проблемы, включающие поверхностную деформацию (вздутие), повреждение свободных краев и расслаивание.

[0011] Согласно некоторым вариантам осуществления, высота ячеек может составлять приблизительно от 0,20 дюйма до 4 дюйма включительно, в качестве альтернативы, от 3/8 дюйма до 1,5 дюйма включительно; в качестве альтернативы, ячейки, имеющие высоту в верхнем интервале приблизительно от 0,8 мм до 1,25 дюйма, были исследованы в отношении деформации и показали хорошее сопротивление деформации. Согласно другим вариантам осуществления, могут использоваться и другие подходящие высоты, при том условии, что сопротивление деформации является достаточной для изготавливаемой звукопоглощающей панели данного размера.

[0012] Согласно некоторым вариантам осуществления высота ячейки является пропорциональной толщине и плотности используемого адгезива.

[0013] Согласно некоторым вариантам осуществления, сердцевина образует, по существу, открытую структуру на основе трехмерного полного объема сердцевины, который ограничивают боковые торцевые поверхности и основные поверхности сердцевины. Согласно некоторым вариантам осуществления, открытый объем ячеек может предпочтительно составлять 90% или более по отношению к полному объему, который занимает сердцевина. В качестве примеров, без ограничения, открытый объем ячеек составляет приблизительно 99% полного объема сердцевины, если диаметр ячеек составляет 1 дюйм, и приблизительно 98% полного объема сердцевины, если диаметр ячеек составляет 1/2 дюйма.

[0014] Согласно некоторым вариантам осуществления, стенки ячеек образуют круглую или многоугольную форму (например, треугольная, прямоугольная, трапециевидная, пятиугольная, семиугольная, шестиугольная (т. е. «сотовидная») и т.д.) для отверстия каждой ячейки. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что сердцевина имеет иную конфигурацию, чем шестиугольная сотовидная структура (в поперечном сечении по отношению к вертикальному направлению). Например, согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается сердцевина, имеющая гофрированную конструкцию, которую могут образовывать множество «W-образных» синусоидальных изогнутых или волнообразных стенок ячеек, находящихся и связанных в промежутках, разделяющих чередующиеся ряды продолжающихся в продольном направлении прямых стенок ячеек.

[0015] Согласно некоторым вариантам осуществления, стенки ячеек, которые образуют сердцевину, могут изготавливаться из любого числа тонких, легких и пористых или непористых материалов. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматриваются сердцевины, которые могут быть выполнены из целлюлозных материалов, полимерных материалов или металлических материалов. Согласно некоторым вариантам осуществления, целлюлозные материалы включают в себя бумагу, такую как крафт-бумага, у которой поверхностная плотность составляет от 20 до 80 фунтов (толщина составляет приблизительно от 0,004 до 0,015 дюйма), которая может рассматриваться как экономичный и недорогостоящий материал стенок сердцевины ячейки в зависимости от применения.

[0016] Согласно некоторым вариантам осуществления, полимерный материал может представлять собой термопластичный или термоотверждающийся материал, и в данном качестве могут присутствовать полиолефин (например, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП)), полиэфир (например, полиэтилентерефталат (ПЭТФ)), полиамид, акриловые полимеры, виниловые полимеры и полиуретан. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что полимерный материал может быть армирован материалами, например, такими как стекловолокно (например, стекловолокно низкой плотности). Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что сердцевина может быть выполнена из металлических материалов, таких как тонкий алюминиевый лист. Согласно некоторым вариантам осуществления, материал большой толщины (любого типа) может оказаться более простым для обработки, но он увеличивает массу и стоимость. Соответственно, согласно некоторым вариантам осуществления, когда выбирается материал для стенок ячеек сердцевины, должен соблюдаться баланс между требуемыми значениями толщины и сопротивления деформации, и эти параметры должны быть соответствующими.

[0017] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый и второй поверхностные слои, каждый, могут содержать один или несколько промежуточных и/или внешних слоев. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый поверхностный слой может быть обращен к пространству здания или помещения, и второй поверхностный слой может оказываться скрытым от наблюдения, когда подложка устанавливается на место.

[0018] Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что первый и второй поверхностный слой, каждый может содержать целлюлозный материал, полимерный материал или металлический материал. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый и второй слои придают гладкий внешний вид, долговечность и устойчивость размеров, сохраняя при этом соответствующую пористость для звукопоглощения. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что первый и второй поверхностные слои могут иметь характерную толщину, составляющую приблизительно от 0,008 до 0,050 дюйма включительно в зависимости от стоимости, массы и других параметров; в качестве альтернативы, толщина может номинально составлять приблизительно 0,030 дюйма. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый и второй поверхностные слои могут иметь поверхностную плотность, которая составляет приблизительно от 30 до 150 г/м2, могут иметь прочность при растяжении, составляющую более чем 150 Н/50 мм, и могут выполняться с использованием волокон, у которых номинальный диаметр составляет 10 мкм.

[0019] Для первого и второго поверхностных слоев, выполняемых из полимерного листа или пленки, в качестве полимерного материала могут выбираться полиолефин, полиуретан, полиэфир, или полиамид. Согласно некоторым вариантам осуществления, имеющие низкую стоимость первый и второй поверхностные слои могут выполняться с использованием полимерных слоев, которые составляет полиолефин, такой как ПЭ или ПП. Полимерные материалы могут также включать полиуретан, полиэфир и виниловые полимеры, и их можно армировать, используя стекловолокно, т. е. стеклянные волокна (короткие или непрерывные), которые улучшают механические свойства панелей, в частности, прочность при изгибе и жесткость, а также ударопрочность. Согласно некоторым вариантам осуществления, армированный полимер может содержать ламинированные нетканые стекловолокна в полимерной матрице или полимерном листе или пленке.

[0020] Согласно другим вариантам осуществления, для выполнения первого и/или второго поверхностных слоев могут быть использованы целлюлозные, натуральные или искусственные органические волокна, стеклоткань, сочетания, включающие стеклянные и органические волокна, неорганические волокна, такие как минеральная вата, а также другие тканеподобные материалы. Согласно следующим вариантам осуществления, на открытые поверхности первого и второго наружных поверхностных слоев могут покрываться или окрашиваться, в соответствии с патентом США № 5888626, который во всей своей полноте включается в настоящий документ посредством ссылки, причем для этого используется акриловое латексное красочное покрытие, имеющее высокое содержание твердых частиц и достаточно пористую структуру для достижения заданного сопротивления воздушному потоку. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что первый поверхностный слой и/или второй поверхностный слой могут составлять металлические материалы, такие как тонкий алюминиевый лист.

[0021] Согласно еще одному варианту осуществления, первый и/или второй поверхностный слой может представлять собой полотно, для изготовления которого осуществляется процесс прядения, процесс раздувания расплава, процесс гидросплетения, процесс кардочесания или сочетание любых из этих процессов, такое как, например, прядение-раздувание расплава-прядение или прядение-раздувание расплава-раздувание расплава-прядение. Согласно некоторым вариантам осуществления, материалы, пригодные для использования в изготовлении полотна, включают в себя полиэфир, такой как, например, полиэтилентерефталат, политриметилентерефталат и т.д., полиолефин, такой как, например, полиэтилен, полипропилен и т.д., полимолочная кислота, нейлон или сочетание этих материалов. Хотя полотно может иметь поверхностную плотность, составляющую от приблизительно 8 г/м2 до приблизительно 200 г/м2, может оказаться желательным полотно, которое имеет поверхностную плотность, составляющую от приблизительно 8 г/м2 до приблизительно 100 г/м2, желательнее от приблизительно 8 г/м2 до приблизительно 75 г/м2, или может оказаться предпочтительным полотно, которое имеет поверхностную плотность, составляющую от приблизительно 8 г/м2 до приблизительно 50 г/м2 или даже от приблизительно 8 г/м2 до приблизительно 25 г/м2.

[0022] Согласно другим вариантам осуществления, дополнительные слои могут наноситься поверх первого и второго поверхностных слоев таким образом, что дополнительные наружные слои находятся в контакте с обращенной наружу поверхности первого и/или второго поверхностного слоя. Согласно некоторым вариантам осуществления, дополнительный слой может составлять вермикулит, как обсуждается в патенте США № 4043862, который во всей своей полноте включается в настоящий документ посредством ссылки. Согласно другим вариантам осуществления, предусматривается, что дополнительные слои могут включать в себя слой металла, такого как (нержавеющая) сталь или алюминий, который обеспечивает дополнительную огнестойкость, прочность на изгиб, ударопрочность и прочность фиксации. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что может использоваться такой же адгезив для фиксирования дополнительных слоев, как адгезив, который используется для прикрепления к сердцевине каждого соответствующего первого поверхностного слоя и второго поверхностного слоя.

[0023] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый поверхностный слой прикрепляют к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, и второй поверхностный слой прикрепляют ко второй основной поверхности посредством второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, температура стеклования (Tg) второго адгезива выше, чем Tg первого адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления первый адгезив может представлять собой термопластичный полимер, имеющий низкую Tg (как обсуждается в настоящем документе), и второй адгезив может представлять собой термоотверждающийся или термопластичный полимер, имеющий высокую Tg (как обсуждается в настоящем документе). Согласно некоторым вариантам осуществления, Tg может измеряться после того, как полимерная композиция полностью или, по существу, отверждается, например, реагирует на стадии форполимера, и происходит необратимое сшивание между полимерными цепями.

[0024] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может включать в себя полимер, имеющий высокую Tg, таким образом, что второй адгезив проявляет Tg, которая составляет от приблизительно 70°C до приблизительно 270°C, в качестве альтернативы, от приблизительно 100°C до приблизительно 240°C, в качестве альтернативы, от приблизительно 115°C до приблизительно 230°C. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый адгезив может включать в себя полимер, имеющий низкую Tg, таким образом, что первый адгезив проявляет Tg, которая составляет от приблизительно (-)40° до приблизительно 60°C, в качестве альтернативы, от приблизительно (-)20°C до приблизительно 40°C, в качестве альтернативы, от приблизительно 0°C до приблизительно 40°C. Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может иметь Tg, которая превышает Tg первого адгезива, причем данное превышение составляет от приблизительно 40°C до приблизительно 140°C. Согласно другим вариантам осуществления, отвержденный второй адгезив может иметь Tg, которая превышает Tg первого адгезива, причем данное превышение составляет от приблизительно 60°C до приблизительно 120°C. Согласно некоторым вариантам осуществления, вышеуказанное соотношение Tg обеспечивает неожиданно превосходное сопротивление деформации подложки при одновременном сохранении долговечности подложки.

[0025] Согласно некоторым вариантам осуществления, имеющие высокую Tg полимеры, как правило, проявляют более высокую жесткость при комнатной температуре и менее высокую чувствительность к вязкоупругой ползучести, которая представляет собой перегруппировку полимерных цепей с течением времени вследствие прилагаемого напряжения, и в результате этого вызывается макроскопическое изменение размеров полимерной композиции. Согласно некоторым вариантам осуществления, композиции, которые проявляют высокую Tg, имеют полимерные цепи, которые могут рассматриваться как «фиксированные» на месте при комнатной температуре. Способность выдерживать перегруппировку полимерных цепей в условиях приложенного напряжения позволяет имеющей высокую Tg полимерной композиции лучше выдерживать вязкоупругую ползучесть при комнатной температуре. Хотя это является благоприятным для предотвращения вязкоупругой ползучести, в результате относительной неподвижности имеющих высокую Tg полимерных цепей также возникают полимерные композиции, которые проявляют относительно высокую жесткость. Высокая жесткость может оказаться проблематичной, потому что полимерные цепи «фиксируются» на месте и, таким образом, оказываются неспособными в достаточной степени изменять свою ориентацию при данной нагрузке, что вызывает разрыв полимерных цепей. В результате этого могут получаться имеющие высокую Tg полимерные адгезивы, которые являются хрупкими и подверженными макроскопическому растрескиванию вдоль линии соединения адгезива.

[0026] Однако полимерные цепи, имеющие низкую Tg, представляют собой полимерные цепи, которые не «фиксируются» при комнатной температуре, и, таким образом, могут легче переориентироваться/перегруппироваться в условиях данной нагрузки при комнатной температуре. Способность переориентации полимерных цепей при комнатной температуре позволяет имеющим низкую Tg полимерам становиться менее хрупкими и лучше сопротивляться растрескиванию, и в результате этого получаются полимерные материалы, которые являются более упругими и устойчивыми к макроскопическому разрушению. Однако способность имеющих низкую Tg полимеров легче перегруппировывать цепи при комнатной температуре приводит к повышению их чувствительности к вязкоупругой ползучести. Хотя имеющий низкую Tg полимер может не разрушаться, когда к нему прилагается данная нагрузка, с течением времени полимерные цепи этого имеющего низкую Tg полимерного материала изменяют свою ориентацию в целях приспособления к приложенной нагрузке, и в результате этого происходит макроскопическое изменение размеров полимера, которое может приводить к деформации.

[0027] Согласно некоторым вариантам осуществления, подложечные конструкции, в которых используются только имеющие высокую Tg полимерные адгезивы для соединения первого и второго поверхностных слоев, могут становиться способными лучше противостоять вязкоупругой ползучести/деформации, однако у этих панелей, как правило, отсутствует достаточная упругость, которая требуется в процессе хранения, транспортировки и установки подложек, и первый и/или второй поверхностные слои могут отделяться от сердцевины. С другой стороны, подложечные конструкции, в которых используются только имеющие низкую Tg полимерные адгезивы, могут проявлять достаточную упругость и сопротивление разрушению при ударе, но они будут деформироваться под действием своего собственного веса вследствие вязкоупругой ползучести.

[0028] Согласно некоторым вариантам осуществления, было обнаружено, что для подложек, включающих сердцевину, первый поверхностный слой, и второй поверхностный слой, использование в сочетании имеющего низкую Tg адгезива и имеющего высокую Tg адгезива обеспечивает превосходное сопротивление деформации и разрушению по сравнению с использованием только имеющих низкую Tg адгезивов или только имеющих высокую Tg адгезивов. В частности, заявителем обнаружено превосходное сопротивление деформации и разрушению, когда первый поверхностный слой прикрепляется к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, который имеет низкую Tg, и второй поверхностный слой прикрепляется ко второй основной поверхности посредством второго адгезива, который имеет высокую Tg, причем первая основная поверхность предназначается для обращения в сторону пространства здания или помещения, а вторая основная поверхность оказывается скрытой от наблюдения, когда подложка устанавливается на место.

[0029] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может содержать имеющий высокую Tg полимер, включая в себя термоотверждающийся полимер или по меньшей мере один имеющий высокую Tg термопластичный полимер, и, таким образом, изготавливается такой второй адгезив, который имеет такую вязкость, продолжительность применения и температуру стеклования, что панели, описанные в настоящем документе, могут изготавливаться в процессе нанесения покрытия посредством валика, и в результате этого адгезив не вытекает и не подвергается преждевременному застыванию или затвердеванию. Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может представлять собой латентно затвердевающий адгезив. Согласно другим вариантам осуществления, второй адгезив может затвердевать только при термическом воздействии. Согласно некоторым вариантам осуществления, во втором адгезиве может содержаться эпоксидная смола, причем при использовании в настоящем документе данный термин может означать любые традиционные димерные, олигомерные или полимерные эпоксидные материалы, в которых содержится по меньшей мере одна эпоксидная функциональная группа.

[0030] Согласно некоторым вариантам осуществления, эпоксидная смола может составлять от приблизительно 2 мас.% до приблизительно 99 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы, от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 50 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы, приблизительно 15 мас.% второго адгезива. Согласно другим вариантам осуществления, эпоксидная смола может составлять менее чем приблизительно 60 мас.% второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что в качестве эпоксидной смолы может присутствовать жидкая или твердая эпоксидная смола, или могут присутствовать в сочетании жидкая и твердая эпоксидные смолы.

[0031] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, эпоксидные смолы могут содержать широкое разнообразие отверждающихся эпоксидных соединений или их сочетаний, таких как эпоксидные смолы, которые также упоминаются как полиэпоксиды. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего документа, пригодные для использования полиэпоксиды могут представлять собой мономерные соединения (например, простой диглицидиловый эфир бисфенола A, простой диглицидиловый эфир бисфенола F, простой диглицидиловый эфир тетрабромбисфенола A, эпоксидные смолы на новолачной основе и трис-эпоксидные смолы), высокомолекулярные смолы (например, простой диглицидиловый эфир бисфенола A, модифицированный бисфенолом A) или полимеризованные ненасыщенные моноэпоксиды (например, глицидилакрилаты, глицидилметакрилаты, аллилглицидиловый эфир и т.д.) вплоть до гомополимеров или сополимеры. В наиболее желательных эпоксидных соединениях содержится, в среднем по меньшей мере одна боковая или концевая 1,2-эпоксидная группа (т. е. вицинальная эпоксидная группа) в расчете на молекулу.

[0032] Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, твердые эпоксидные полимеры, которые могут использоваться, могут предпочтительно включать или предпочтительно содержать в качестве основы бисфенол A, например, простой диглицидиловый эфир бисфенола A, имеющий общую формулу:

в которой n составляет от 0 до 25.

[0033] Согласно некоторым вариантам осуществления, в адгезивах содержится основная жидкая смола, у которой эпоксидная эквивалентная масса составляет приблизительно от 180 до 195 г/моль; в качестве альтернативы, приблизительно от 170 до 175 г/моль. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что эпоксидные смолы могут использоваться в сочетаниях в целях регулирования свойств эпоксидного адгезива.

[0034] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может также содержать аддукт эпоксида и эластомера. Более конкретно, согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что аддукт могут, по существу, полностью составлять (т.е. по меньшей мере на 70%, 80%, 90% или более) один или несколько аддуктов, которые являются твердыми при температуре 23°C. Согласно некоторым вариантам осуществления, аддукт может содержать от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 80 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы по меньшей мере приблизительно 10 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы по меньшей мере приблизительно 20 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы, менее чем приблизительно 70 мас.% второго адгезива; в качестве альтернативы, менее чем приблизительно 40 мас.% второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, аддукт может содержать эпоксид и эластомер в соотношении от приблизительно 1:5 до приблизительно 5:1; в качестве альтернативы, он может содержать эпоксид и эластомер в соотношении от приблизительно 1:3 до приблизительно 3:1. Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, аддукты составляют твердый и жидкий нитрильный каучук, содержащий концевые карбоксильные группы, жидкий нитрильный каучук, содержащий функциональные аминогруппы, и любой эластомер, полисилоксан, эпоксидированный полисульфид, диизоцианат и любой эластомер, пластомер или термопластичный полимер, который может реагировать с эпоксидом, содержащий карбоксильные группы, аминогруппы, изоцианатные группы и группы малеинового ангидрида.

[0035] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может включать в себя эластомер, такой как, без ограничения, натуральный каучук, стирол-бутадиеновый каучук, полиизопрен, полиизобутилен, поливинил, полибутадиен, сополимер изопрена и бутадиена, неопрен, нитрильный каучук (например, сополимер бутадиена и акрилонитрила, такой как сополимер бутадиена и акрилонитрила с концевыми карбоксильными группами (CTBN - carboxy-terminated butyl nitrile)), бутилкаучук, полисульфидный эластомер, акриловый эластомер, акрилонитрильные эластомеры, кремнийорганический каучук, полисилоксаны, полиэфирный каучук, связанный диизоцианатными группами конденсационный эластомер, каучуки на основе сополимеров этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM - ethylene-propylene diene rubbers), хлорсульфированный полиэтилен, фторированные углеводороды и т.п. Примерные дополнительные или альтернативные аддукты эпоксидов и эластомеров или другие аддукты, подходящие для использования согласно настоящему изобретению, описывает публикация патента США № 2004/0204551, которая включается в настоящий документ посредством ссылки для всех целей. Согласно некоторым вариантам осуществления, эпоксидная смола может включать от приблизительно 20% до приблизительно 40 мас.% аддукта CTBN и эпоксида.

[0036] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив может также включать в себя один или несколько дополнительных полимерных и/или сополимерных материалов, таких как термопластичные полимеры, эластомеры, их сочетания или подобные соединения. Согласно некоторым вариантам осуществления, полимеры, которые могут соответствующим образом содержаться в адгезиве, включают в себя галогенированные полимеры, состоящие из сердцевины и оболочки полимеры, поликарбонаты, поликетоны, уретаны, полиэфиры, силаны, сульфоны, аллилы, олефины, стиролы, акрилаты, метакрилаты, эпоксиды, кремнийорганические соединения, фенолоальдегидные полимеры, каучуки, полифениленоксиды, терефталаты, ацетаты (например, сополимер этилена и винилацетата (EVA)), акрилаты, метакрилаты (например, полимер этилена и метилакрилата) или их смеси. Другие потенциальные полимерные материалы могут представлять собой или могут включать в себя, без ограничения, полиолефин (например, полиэтилен, полипропилен), полистирол, полиакрилат, поли(этиленоксид), поли(этиленимин), полиэфир, полиуретан, полисилоксан, простой полиэфир, полифосфазин, полиамид, полиимид, полиизобутилен, полиакрилонитрил, поли(винилхлорид), поли(метилметакрилат), поли(винилацетат), поли(винилиденхлорид), политетрафторэтилен, полиизопрен, полиакриламид, полиакриловую кислоту, полиметакрилат.

[0037] Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что второй адгезив может также включать в себя разнообразные отверждающие вещества и наполнители. Примерные подходящие отверждающие вещества включают в себя материалы, в качестве которых выбираются алифатические или ароматические амины или их соответствующие аддукты, амидоамины, полиамиды, циклоалифатические амины, ангидриды, полиэфиры поликарбоновых кислот, изоцианаты, полимеры на основе фенола (например, фенольные или крезольные новолачные полимеры, сополимеры, такие как фенолтерпеновые поливинилфенольные, или бисфенол-A-формальдегидные сополимеры, бисгидроксифенилалканы или подобные соединения), или их смеси. Особенно предпочтительные отверждающие вещества представляют собой модифицированные и немодифицированные полиамины или полиамиды, такие как триэтилентетрамин, диэтилентриамин, тетраэтиленпентамин, цианогуанидин, дицианамиды и подобные соединения. Согласно некоторым вариантам осуществления, ускоритель для отверждающих веществ (например, модифицированный или немодифицированный карбамид, такой как метилендифенилбискарбамид, имидазол или их сочетание) может также присутствовать для изготовления адгезива. Согласно еще одному варианту осуществления, второй адгезив может включать в себя дигидразидное отверждающее вещество, такое как дигидразид изофталевой кислоты.

[0038] Примерные подходящие наполнители представляют собой диоксид кремния, слюдяной оксид железа (MIOX), пирогенный диоксид кремния, волластонит, диатомовая земля, стекло, глина (в том числе, например, наноглина), тальк, пигменты, красители, стеклянные шарики или сферы, стеклянные, углеродные или керамические волокна, нейлоновые или полиамидные волокна (например, Kevlar), антиоксиданты и подобные соединения. Такие наполнители, в частности, глины, могут содействовать адгезиву в самовыравнивании в процессе течения материала. Глины, которые могут использоваться в качестве наполнителей, могут представлять собой глины из таких групп, как каолинит, иллит, хлоритем, смектит или сепиолит, и которые могут прокаливаться. Один такой наполнитель может представлять собой продукт Garamite®, который поставляет компания Southern Clay Products, Inc. (Гонзалес, штат Техас, США). Один или несколько наполнителей типа минерала или камня, такие как карбонат кальция, карбонат натрия или подобные вещества могут использоваться в качестве наполнителей. Такие минеральные наполнители могут улучшать жесткость отвержденного адгезива и способствовать повышению вязкости адгезива до соответствующего желательного уровня. Примерные дополнительные подходящие наполнители представляют собой, без ограничения, тальк, вермикулит, пирофиллит, сауконит, сапонит, нонтронит, монтмориллонит или их смеси. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления, в качестве наполнителей могут использоваться силикатные минералы, такие как слюда. Предпочтительно наполнитель содержит материал, который не может реагировать с другими компонентами, присутствующими в активирующемся материале. Хотя наполнители могут, как правило, присутствовать в объеме активирующегося материала, занимая пространство и обеспечивая относительно низкую плотность, предусматривается, что наполнители могут также придавать активирующемуся материалу некоторые свойства, такие как прочность и сопротивление удару.

[0039] Согласно некоторым вариантам осуществления, в качестве первого адгезива могут выбираться «термоплавкие» адгезивы, «чувствительные к давлению» адгезивы или их сочетания. Согласно некоторым вариантам осуществления, чувствительные к давлению адгезивы производятся из сополимеров, таких как сополимеры алкилакрилат и алкилметакрилат, которые представляют собой мягкие и клейкие полимеры, имеющие низкую Tg, которая составляет от приблизительно 10°C до приблизительно (-)90°C. Согласно некоторым вариантам осуществления, гомополимеры не обладают свойствами, которые требуются для чувствительных к давлению адгезивы; таким образом, они подвергаются модификации посредством сополимеризации по меньшей мере с небольшим количеством других сомономеров, чтобы получались чувствительные к давлению адгезивы. Помимо сомономерной композиции, которая требуется для чувствительных к давлению адгезивов, было обнаружено, что требуется в значительном количестве низкомолекулярный сополимер, который имеет значение для достижения необходимых свойств адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, регуляторы степени полимеризации, как правило, используются в течение процесса полимеризации для получения желательной низкомолекулярной сополимерной фракции.

[0040] Согласно некоторым вариантам осуществления, чувствительный к давлению связующий полимерный материал может содержать в разнообразных сочетаниях мономерные звенья, такие как алкил(мет)акрилаты, виниловые эфиры, хлоропрен, бутадиен и изопрен. Согласно другим вариантам осуществления, дисперсии чувствительного к давлению связующего полимерного материала могут также представлять собой дисперсии, которые не изготавливаются посредством традиционных процессов эмульсионной полимеризации, такие как натуральный каучуковый латекс, полиуретановые дисперсии и полисилоксановые дисперсии. Согласно другим вариантам осуществления, в первом адгезиве могут использоваться блочные сополимеры, такие как полимеры типа стирол-изопрен-стирол или стирол-бутадиен-стирол, которые поставляются под товарным знаком Kraton компанией Shell Chemical. Согласно некоторым вариантам осуществления, блочные сополимеры могут растворяться в подходящем растворителе и диспергироваться в воде с последующим удалением растворителя.

[0041] Согласно некоторым вариантам осуществления, соответствующие мономеры, которые могут использоваться для изготовления чувствительных к давлению связующих полимерных материалов на водной основе, представляют собой (мет)акриловая кислота, C1-C8-алкил(мет)акрилат, C1-C13-гидроксиалкил(мет)акрилат, ди-C1-C13-алкилмалеат/фумарат, сложный виниловый эфир, такие как винилацетат, стирол, бутадиен, 2-хлор-1,3-бутадиен и этилен. Согласно некоторым вариантам осуществления, чувствительные к давлению связующие полимерные материалы на водной основе могут также представлять собой натуральный каучук, кремнийорганические полимеры, полиуретаны и подобные соединения. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматриваются эмульсии чувствительных к давлению связующих полимерных материалов, у которых средний размер частиц составляет менее чем приблизительно 500 нм; в качестве альтернативы, менее чем приблизительно 300 нм. Согласно некоторым вариантам осуществления, чувствительные к давлению связующие сополимерные материалы должны иметь Tg, составляющую от приблизительно (-)10°C до приблизительно (-)90°C; в качестве альтернативы, от приблизительно (-)25°C до приблизительно (-)75°C.

[0042] Согласно некоторым вариантам осуществления, имеющие высокие и низкие Tg адгезивы обладают определенным преимуществом для использования в процессе распыления или нанесения покрытия посредством валика. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что первый и/или второй адгезивы обеспечивают желательную вязкость при нагревании (например, посредством нагретых валиков) за счет размягчения первого и/или второго адгезивов, которые становятся более похожими на текучую среду, что позволяет адгезиву течь таким образом, что он может эффективно покрывать сердцевину подложки, не покрывая отверстия в сердцевине. Согласно некоторым вариантам осуществления, технологическая температура в процессе распыления или нанесения покрытия посредством валика может своим действием модифицировать вязкость материала, обеспечивая нанесение покрытия без нежелательного растекания или покрытия отверстий ячеек сердцевины. Чрезмерно низкие температуры нанесения покрытия могут приводить к неудовлетворительному покрытию вследствие недостаточных характеристик смачивания и/или недостаточного прикрепления к сердцевине. Согласно другим вариантам осуществления, температура нанесения покрытия не может быть чрезмерно высокой, поскольку при этом может инициироваться реакция сшивания/отверждения адгезива, а также повышаться текучесть, и это может приводить к тому, что первый и/или второй адгезив может покрывать или втекать в одно или несколько отверстий ячеек в течение процесса нанесения покрытия посредством валика. Согласно другим вариантам осуществления, первый или второй адгезив может наноситься посредством валика или распыляться на первый и/или второй поверхностные слои.

[0043] Согласно некоторым вариантам осуществления, в течение процесса нанесения покрытия посредством валика адгезив должен иметь вязкость, которая не является настолько низкой, чтобы вызывать растекание адгезива или создавать проблемы для помещения адгезива на край ячеистой структуры. Согласно другим вариантам осуществления, вязкость адгезива не может быть настолько низкой, чтобы процесс нанесения покрытия посредством валика мог вызывать образование покрытия или пленки адгезива, покрывающего по меньшей мере частично одну или несколько ячеек при помещении адгезива на край ячеистой структуры. Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается, что вязкость не может быть настолько высокой, чтобы предотвращать прикрепление адгезива к ячеистой структуре. Согласно одному варианту осуществления, вязкость адгезива может составлять по меньшей мере приблизительно 500 Па⋅с при 8 рад/с или по меньшей мере приблизительно 200 Па⋅с при 37 рад/с, и может составлять менее чем приблизительно 2500 Па⋅с при 8 рад/с или менее чем приблизительно 1500 Па⋅с при 37 рад/с; в качестве альтернативы, вязкость адгезива при 8 рад/с может составлять от приблизительно 700 Па⋅с до приблизительно 2000 Па⋅с, и вязкость адгезива при 37 рад/с может составлять от приблизительно 500 Па⋅с до приблизительно 1500 Па⋅с.

[0044] Согласно некоторым вариантам осуществления, адгезив может также иметь достаточную продолжительность применения, чтобы предотвращалось преждевременное отверждение адгезива, которая может составлять приблизительно 45 минут. Согласно некоторым вариантам осуществления, валики для нанесения покрытия в устройстве для нанесения адгезива посредством валика могут работать в течение по меньшей мере приблизительно 10 минут, чтобы равномерно распределялся адгезив по поверхности каждого валика, и для удаления адгезива с машины после обработки может также потребоваться по меньшей мере приблизительно 10 минут, и, таким образом, может оставаться продолжительность обработки, составляющая лишь приблизительно 25 минут, в случае адгезива, у которого продолжительность применения составляет приблизительно 45 минут. Согласно другим вариантам осуществления, адгезив, у которого продолжительность применения составляет менее чем приблизительно 45 минут (в зависимости от температуры, которая воздействует на данный адгезив) может не обеспечивать достаточную продолжительность обработки в целях нанесения покрытия на достаточное число панелей.

[0045] Согласно некоторым вариантам осуществления, температура валиков может также воздействовать на продолжительность применения адгезива; технологическая температура в процессе нанесения покрытия посредством валика, как правило, составляет приблизительно от 200°F до 275°F. Согласно одному варианту осуществления, когда температура нанесения покрытия составляет приблизительно 275°F, продолжительность применения адгезива может составлять приблизительно 45 минут; в качестве альтернативы, когда температура уменьшается до приблизительно 260°F (127°C), продолжительность применения может значительно увеличиваться, причем коэффициент данного увеличения может составлять два или даже более. Согласно некоторым вариантам осуществления, уменьшение температуры нанесения покрытия посредством валика может также производить неблагоприятное воздействие на вязкость (например, вязкость может увеличиваться), и, таким образом, существует баланс между продолжительностью применения и вязкостью. Согласно другим вариантам осуществления, продолжительность применения адгезива при приблизительно 235°F может составлять от приблизительно 15 минут до приблизительно 90 минут; в качестве альтернативы, по меньшей мере, приблизительно 30 минут; в качестве альтернативы, менее чем приблизительно 70 минут; в качестве альтернативы, от приблизительно 40 минут до приблизительно 60 минут.

[0046] Согласно некоторым вариантам осуществления, на подложки могут воздействовать температуры, превышающие 300°F, и, таким образом, может быть изготовлен такой адгезив, у которого температура стеклования превышает высокие температуры, которые обычно воздействуют на адгезив в процессе использования панелей.

[0047] Согласно некоторым вариантам осуществления, устойчивые к деформации панели, сформированные на основе подложки, могут иметь примерные значения толщины первого и второго поверхностных слоев и сердцевины, содержащие приблизительно от 0,375 до 3 дюймов включительно, причем предпочтительный, но неограничительный интервал составляет приблизительно от 0,6 до 1,5 дюймов включительно. Панели, имеющие разнообразные желательные периферические размеры (например, ширину и длину), могут изготавливаться с использованием подложки. Согласно некоторым вариантам осуществления, без ограничения, звукопоглощающие панели могут иметь размеры, составляющие 4 фута × 4 фута, 4 фута × 8 футов и 4 фута × 12 футов, причем при увеличении размеров панелей прогрессивно увеличивается высота ячеек сердцевины, чтобы обеспечивалось сопротивление деформации.

[0048] Согласно некоторым вариантам осуществления, устойчивые к деформации подложки могут формироваться в многочисленных конфигурациях, которые являются желательными для звукопоглощения и внешней привлекательности данных изделий, включая, например, без ограничения, многоугольники, квадраты, эллипсы, круги, шестиугольники, трапеции и т.д., имеющие разнообразные профили поверхности, включая плоские, выпуклые, вогнутые профили или их сочетания. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается формой звукопоглощающей подложки.

[0049] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается подложка, содержащая: сердцевину, содержащую множество открытых ячеек; первый поверхностный слой, прикрепленный к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива; и второй поверхностный слой, прикрепленный ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива; причем температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива.

[0050] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый адгезив выбран из полиуретана, полиолефина, полиэфира или сочетания двух или более из этих материалов. Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив выбран из эпоксидной смолы, полиуретана, полиолефина, полиэфира или сочетания двух или более из этих материалов.

[0051] Согласно некоторым вариантам осуществления, сердцевина выполнена из крафт-бумаги, у которой поверхностная плотность составляет от 20 до 80 фунтов. Согласно некоторым вариантам осуществления, сердцевина обработана фенолоальдегидной смолой. Согласно другим вариантам осуществления, сердцевина выполнена из стекловолокна или алюминия.

[0052] Согласно некоторым вариантам осуществления, открытые ячейки сердцевины имеют шестиугольную форму. Согласно некоторым вариантам осуществления, открытые ячейки сердцевины имеют треугольную форму. Согласно некоторым вариантам осуществления, открытые ячейки образуют открытый объем, который составляет по меньшей мере приблизительно 90% полного объема, занимаемого сердцевиной.

[0053] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый поверхностный слой выбиран из группы, состоящей из тканой стеклянной сетки, бумажного листа или полимерной пленки.

[0054] Согласно некоторым вариантам осуществления, в открытых ячейках сердцевины, по существу, отсутствует первый адгезив. Согласно некоторым вариантам осуществления, в открытых ячейках сердцевины, по существу, отсутствует второй адгезив.

[0055] Согласно некоторым вариантам осуществления, предусматривается способ изготовления подложки, включающий в себя этапы, на которых: формируют сердцевину, имеющую множество открытых ячеек; формируют первый поверхностный слой; формируют второй поверхностный слой; и прикрепляют первый поверхностный слой к первой основной поверхности сердцевины с использованием первого адгезива и прикрепляют второй поверхностный слой ко второй основной поверхности сердцевины с использованием второго адгезива; причем температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива.

[0056] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый адгезив наносят на первую основную поверхность сердцевины посредством распыления, валика, щетки или погружения. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый адгезив наносят на первый поверхностный слой посредством распыления, валика, щетки или погружения.

[0057] Согласно другим вариантам осуществления, второй адгезив наносят на вторую основную поверхность сердцевины посредством распыления, валика, щетки или погружения. Согласно следующим вариантам осуществления, второй адгезив наносят на второй поверхностный слой посредством распыления, валика, щетки или погружения.

[0058] Согласно некоторым вариантам осуществления, первый адгезив наносят перед нанесением второго адгезива. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый поверхностный слой прикрепляют к сердцевине перед тем, как второй поверхностный слой прикрепляют к сердцевине.

[0059] Согласно некоторым вариантам осуществления, второй адгезив подвергают последующей обработке посредством нагревания, ультрафиолетового излучения или давления.

[0060] Настоящее изобретение будет описано более подробно посредством конкретных примеров. Следующие примеры приводятся для иллюстративных целей и не предназначаются для ограничения настоящего изобретения каким-либо образом. Специалисты в данной области техники смогут легко определять разнообразные некритические параметры, которые могут изменяться или модифицироваться для получения, по существу, таких же результатов.

Примеры

Пример 1

[0061] Предварительно обработанный поверхностный слой помещается обработанной стороной на гладкую плоскую поверхность заготовки. Первый адгезив наносится на край сердцевины, содержащей ячеистый материал. Расширенный ячеистый материал затем помещается на первый поверхностный слой таким образом, что первый адгезив находится в контакте с необработанной поверхностью первого поверхностного слоя. Плоская тяжелая плита затем помещается на открытую ячейку (верхнюю сторону) расширенного ячеистого материала для обеспечения хорошего контактного давления посредством первого адгезива, и выдерживается для застывания в течение ночи. Тяжелая плита затем снимается, и второй адгезив наносится на открытую ячейку ячеистого материала с использованием валика. Второй предварительно обработанный поверхностный слой затем помещается поверх второго адгезива, причем его обработанная поверхность обращена наружу от сердцевины. Плоская тяжелая плита затем повторно устанавливается на сборку, и второй адгезив выдерживается для застывания в течение ночи. Подложки затем обрезаются до размеров, составляющих 2 (два) фута × 4 (четыре) фута, для исследования сопротивления деформации. Аналогичную процедуру можно использовать, чтобы изготавливать дуги, змейки и другие трехмерные формы; однако в таких обстоятельствах предварительно обработанная поверхность помещается в форму или контурную форму, и вместо плоской тяжелой плиты используется резиновый коврик для обеспечения равномерного давления в процессе застывания адгезивов.

Пример 2

[0062] Долгосрочная механическая устойчивость или сопротивление деформации материалов, используемых для изготовления потолочных систем, исследуется с использованием программируемой камерой искусственного климата. Образцы конструкций помещаются в камеру и опираются на свои края посредством жесткой рамы. В камере устанавливается постоянная температура 82°F (27,8°C), а относительная влажность циклически изменяется от 35% до 90%. Продолжительность цикла составляет 24 часа, и четыре цикла составляют полное исследование. Мерой качества является вертикальный изгиб или деформация в центре панели. Меньшая деформация (по абсолютному значению) соответствует лучшей долгосрочной устойчивости.

Таблица 1

Пример Первый адгезив Второй адгезив Деформация (мил, 25,4 мкм)
1 Твердый при застывании Твердый при застывании (-)43
2 Твердый при застывании Твердый при застывании (-)152
3 Твердый при застывании Твердый при застывании (-)66
4 Мягкий при застывании Мягкий при застывании (-)589
5 Мягкий при застывании Мягкий при застывании (-)1000
6 Мягкий при застывании Мягкий при застывании (-)1000
7 Твердый при застывании Мягкий при застывании (-)503
8 Твердый при застывании Мягкий при застывании (-)560
9 Мягкий при застывании Твердый при застывании (-)136

У твердого при застывании адгезива Tg составляла 37°C, а у мягкого при застывании адгезива Tg составляла (-)9°C.

[0063] Результаты, приведенные выше в таблице 1, демонстрируют, что в сочетании первый и второй адгезивы согласно настоящему изобретению обеспечивают желательную устойчивость размеров.

Пример 3

[0064] Для изготовления, транспортировки и установки строительного материала часто требуется его подъем или переворот в целях его надлежащей ориентации или изменения его положения. При этой операции могут возникать несбалансированные напряжения, действующие на материалы. Чем больше размер панели, тем более затруднительным может оказаться предотвращение одним или даже несколькими лицами воздействия таких несбалансированных сил на изделие. Была изготовлена панель, имеющая размеры 4 (четыре) фута × 8 (восемь) футов с использованием твердого при застывании адгезива для прикрепления нетканых стекловолоконных поверхностных слоев на сердцевину из ячеистой бумаги, в которой высота ячеек составляла 1 дюйм, и размер ячеек составлял 1 дюйм. Твердый при застывании адгезив имеет Tg, составляющую 61°C. Когда панели поднимаются для установки в качестве деталей подвесной потолочной системы, панели слегка сгибаются, и разрушаются соединения между сердцевиной и поверхностным слоем в локализованных областях подложки. Хотя панель в целом сохраняет устойчивость размеров и не подвергается деформации, в результате локализованного расслоения возникают дефекты внешнего вида, которые являются неприемлемыми для потребителей. Когда аналогичная панель была изготовлена с использованием мягкого при застывании адгезива, у которого Tg составляла (-)40°C, для прикрепления одного поверхностного слоя к сердцевине и твердого при застывании адгезива для прикрепления противоположного поверхностного слоя к сердцевине, панель можно было перемещать и устанавливать без повреждения.

[0065] Результаты экспериментов, которые описываются в примерах 2 и 3, демонстрируют, что в сочетании первый и второй адгезивы согласно настоящему изобретению обеспечивают желательную устойчивость размеров и сопротивление разрушению при ударе, в то время как сравнительные системы адгезивов обеспечивают недостаточное сопротивление деформации или оказываются чрезмерно хрупкими для изготовления, транспортировки и/или установки.

[0066] Предусматривается, что любые патенты, патентные заявки или печатные публикации, включая книги, которые упоминаются в настоящем патентном документе, во всей своей полноте включаются в него посредством соответствующей ссылки.

[0067] Как должны понимать специалисты в данной области техники, в варианты осуществления, которые описываются в настоящем документе, могут быть внесены множество изменения и модификации без отклонения от идеи настоящего изобретения. Подразумевается, что все такие видоизменения находятся в пределах объема настоящего изобретения.

1. Строительная панель, содержащая сердцевину, содержащую множество открытых ячеек, первый поверхностный слой, прикрепленный к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, и второй поверхностный слой, прикрепленный ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива, причем температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива.

2. Строительная панель по п. 1, в которой первый адгезив имеет температуру стеклования, составляющую от приблизительно -60 до приблизительно 0°C.

3. Строительная панель по п. 1, в которой второй адгезив имеет температуру стеклования, составляющую от приблизительно 40 до приблизительно 100°C.

4. Строительная панель по п. 1, в которой второй адгезив имеет температуру стеклования, превышающую температуру стеклования первого адгезива, и это превышение составляет от приблизительно 40 до приблизительно 140°C.

5. Строительная панель по п. 1, в которой второй адгезив содержит термоотверждающийся полимер.

6. Строительная панель по п. 1, в которой первый адгезив содержит термопластичный полимер.

7. Строительная панель по п. 1, в которой второй адгезив выбран из эпоксидной смолы, полиуретана, полиолефина, полиэфира или сочетания двух или более из данных материалов.

8. Строительная панель по п. 1, в которой первый адгезив выбран из полиуретана, полиолефина, полиэфира или сочетания двух или более из данных материалов.

9. Строительная панель по п. 1, в которой сердцевина выполнена из крафт-бумаги, у которой поверхностная плотность составляет от 20 до 80 фунтов.

10. Строительная панель по п. 1, в которой сердцевина обработана фенолоальдегидной смолой.

11. Строительная панель по п. 1, в которой сердцевина выполнена из стекловолокна или алюминия.

12. Строительная панель по п. 1, в которой открытые ячейки сердцевины имеют шестиугольную форму.

13. Строительная панель по п. 1, в которой открытые ячейки сердцевины имеют треугольную форму.

14. Строительная панель по п. 1, в которой первый поверхностный слой выбран из группы, состоящей из тканой стеклянной сетки, нетканой стеклянной сетки, бумажного листа или полимерной пленки.

15. Строительная панель по п. 1, в которой в открытых ячейках сердцевины, по существу, отсутствует первый адгезив.

16. Строительная панель по п. 1, в которой в открытых ячейках сердцевины, по существу, отсутствует второй адгезив.

17. Способ изготовления строительной панели, включающий в себя этапы, на которых:

i) формируют сердцевину, имеющую множество открытых ячеек;

ii) формируют первый поверхностный слой;

iii) формируют второй поверхностный слой, и

iv) прикрепляют первый поверхностный слой к первой основной поверхности сердцевины с использованием первого адгезива и прикрепляют второй поверхностный слой ко второй основной поверхности сердцевины с использованием второго адгезива,

причем температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива.

18. Способ по п. 17, в котором первый адгезив наносят на первую основную поверхность сердцевины посредством распыления, валика, щетки или погружения.

19. Способ по п. 17, в котором первый адгезив наносят на первый поверхностный слой посредством распыления, валика, щетки или погружения.

20. Способ по п. 17, в котором второй адгезив наносят на вторую основную поверхность сердцевины посредством распыления, валика, щетки или погружения.

21. Способ по п. 17, в котором второй адгезив наносят на второй поверхностный слой посредством распыления, валика, щетки или погружения.

22. Способ по п. 17, в котором второй адгезив подвергают последующей обработке посредством нагревания, ультрафиолетового излучения или давления.

23. Способ по п. 17, в котором первый адгезив имеет температуру стеклования, составляющую от приблизительно -60 до приблизительно 0°C.

24. Способ по п. 17, в котором второй адгезив имеет температуру стеклования, составляющую от приблизительно 40 до приблизительно 100°C.

25. Способ по п. 17, в котором второй адгезив имеет температуру стеклования, превышающую температуру стеклования первого адгезива, и это превышение составляет от приблизительно 40 до приблизительно 140°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к смоляной смеси, используемой для строительных растворов. Описана смоляная смесь, содержащая смолу из сложных виниловых эфиров, и способное к сополимеризации мономерное соединение, которое содержит две метакрилатные группы, для получения строительных растворов из реактивной полимерной смолы, причем это способное к сополимеризации соединение частично заменено сложным эфиром итаконовой кислоты общей формулы (I) или (II) где R1 является атомом водорода или метильной группой, R2 представляет собой атом водорода или алкильную группу с 1-6 атомами углерода, X и Z в каждом случае независимо друг от друга являются алкиленовой группой с 2-10 атомами углерода.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии бетонирования монолитных конструкций, и может быть использовано для формирования лицевой поверхности монолитных конструкций в режиме строительной площадки.

Изобретение относится к водной композиции покрытия кровель, фасадов, полов или вертикальных наружных покрытий. Композиция содержит, по меньшей мере, один акриловый полимер, и, по меньшей мере, один полиуретановый полимер, и, по меньшей мере, одну этиленово-винилацетатную эмульсию в количестве между 15 и 30 мас.% от общей массы композиции, воду, в количестве между 10 и 40 мас.% от общей массы композиции, при этом, по меньшей мере, один акриловый полимер и, по меньшей мере, один полиуретановый полимер находятся в форме объединенного продукта.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может применяться для изготовления панелей с армированной декоративной отделкой для ограждающих конструкций (стеновых панелей, лоджий) в промышленном, гражданском и других видах строительства.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к способу изготовления узора на здании на месте проведения строительства. .

Изобретение относится к стеновой конструкции, содержащей поверхность, покрытую эластичным материалом и не имеющую швов. .

Изобретение относится к способу приготовления гипсового раствора, способу приготовления гипсового изделия с использованием указанного раствора и к гипсовому изделию из указанного раствора.

Изобретение относится к способу получения гипсовых суспензий, а также к изготовленным из них продуктам. .

Изобретение относится к области строительства и строительных материалов и может быть использовано для возведения сборных одноэтажных и малоэтажных зданий. Многослойная стеновая панель состоит из внутреннего деревянного слоя, наружного облицовочного слоя и расположенного между ними слоя утеплителя из вспененного полимерного материала.

Изобретение относится к панели, в частности к панели пола, которая содержит полимерный композиционный слой. Панель (1) пола, содержащая полимерный композиционный слой (2) и по меньшей мере армирующий слой (3) для укрепления полимерного композиционного слоя (2) по меньшей мере в плоскости панели (1), где армирующий слой (3) изготовлен из материала, который отличен от материала полимерного композиционного слоя (2), армирующий слой (3) тоньше полимерного композиционного слоя (2) и указанный армирующий слой (3) внедрен в полимерный композиционный слой (2).

Изобретение относится к изоляционному изделию, включающему слой изолирующего материала из минеральных волокон, имеющий противоположные боковые стороны, две главные поверхности и толщину между указанными поверхностями и, по меньшей мере, одно удлиненное фиксирующее средство для фиксации изделия.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих и ограждающих конструкций стен, покрытий , перегородок и перекрытий зданий и сооружений.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих и ограждающих конструкций стен, покрытий и перегородок зданий и сооружений . .

Изобретение относится к виниловому напольному покрытию. Виниловое напольное покрытие, включающее ПВХ пластизоль, пропитывающий носитель, в котором носитель включает нетканый волокнистый слой, содержащий термопластические волокна, и сетку, причем сетка и нетканый волокнистый слой, содержащие термопластические волокна, прикреплены друг к другу посредством механического и/или термического соединения, образуя цельный носитель, при этом нетканый волокнистый материал представляет собой нетканый материал из волокон, причем нетканый волокнистый материал состоит из однокомпонентных волокон одного типа или состоит из однокомпонентных волокон двух типов, причем волокна каждого типа состоят из полимеров различных химических структур, имеющих различные температуры плавления, или состоит из двухкомпонентных волокон, которые составляют два полимера, имеющие различные химические структуры, при этом сетка содержит высокомодульную пряжу в качестве основных нитей, имеющих модуль упругости по меньшей мере 25 ГПа.

Изобретение относится к многослойной покровной пленке, включающей нижнее покрытие, содержащее первый красящий материал и блестящий материал, а также верхнее покрытие, нанесенное на нижнее покрытие и содержащее второй красящий материал, а также к покрытому изделию, содержащему данную многослойную покровную плёнку.

Изобретение относится к многослойной покровной пленке, включающей нижнее покрытие, содержащее красящий материал, верхнее покрытие, нанесенное на нижнее покрытие, и защитное покрытие, нанесенное на верхнее покрытие, а также к покрытому изделию, содержащему вышеуказанную многослойную покровную плёнку.

Изобретение относится к межслойной пленке для многослойного стекла. Две поверхности межслойной пленки для многослойного стекла имеют различные температуры стеклования, соответственно более низкая температура стеклования (°С) среди температур стеклования обозначается Х.

Изобретение относится к строительным конструкционным материалам, которые могут быть изготовлены в форме стеновых или потолочных панелей. Строительная панель содержит сердцевину, содержащую множество открытых ячеек, первый поверхностный слой, прикрепленный к первой основной поверхности сердцевины посредством первого адгезива, и второй поверхностный слой, прикрепленный ко второй основной поверхности сердцевины посредством второго адгезива. При этом температура стеклования второго адгезива выше, чем температура стеклования первого адгезива. Панель получают формированием сердцевины с последующим прикреплением к ней посредством адгезивов поверхностных слоев. Панель имеет низкую плотность, является устойчивой к деформации, упругой и устойчивой к образованию трещин. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Наверх