BR112013005473B1

BR112013005473B1 - painel de superfície interior dos edifícios

Info

Publication number: BR112013005473B1
Application number: BR112013005473-5A
Authority: BR
Inventors: Qing Yu; Gregory Palm
Original assignee: Usg Interiors, Llc
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2021-01-12
Also published as: RU2013118211A; EP2621718B1; UA112530C2; WO2012044599A1; PL2621718T3; JP6309763B2; CN103228435B; US20120076983A1; CA2812410A1; BR112013005473A2; AU2011307331B8; AU2011307331B2; EP2621718A1; CN103228435A; CA2812410C; MX353479B; JP2013540214A; AU2011307331A1; RU2585807C2; MX2013003012A

Abstract

PAINÉIS PARA AS SUPERFÍCIES INTERIORES DOS EDIFÍCIOS Um painel de superfície interior como uma telha de forro é livre de materiais de PVC e de outra maneirea possui propriedades desejáveis que o torna adequado para instalação em uma variedade de ambientes, incluindo escolas, cozinhas comerciais e domiciliares e estabelecimentos de saúde. O painel pode incluir uma camada base e um material de revestimento de um polímero de poliéster ou poliolefina ou copolímero anexado na camada base. O material de revestimento é resistente à luz ultravioleta e possui superior esfregabilidade. O material de revestimento livre de PVC tem preferida espessura, opacidade e rugosidade de superfície e um padrão de textura que é não direcional e descontínuo. Em uma modalidade em que o material de revestimento livre de PVC é branco, este possui uma preferida reflectância luminosa. O material de revestimento livre de PVC é resistente à deformação sob tensão. Além disso, o revestimento tem baixa anisotropia; ou seja, o revestimento apresenta diferenças minimas nas suas propriedades físicas em diferentes direções. O revestimento também tem boa estabilidade dimensional.

Description

PAINEL DE SUPERFÍCIE INTERIOR DOS EDIFÍCIOS

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[1] A presente invenção refere-se geralmente aos painéis empregados como materiais de construção na construção das superfícies interiores de edifícios. Em particular, a presente invenção refere-se à utilização de tais painéis como forro em sistemas de suspensão de forro.

DISCUSSÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[2] Painéis utilizados na construção de paredes interiores e forros de edifícios, a seguir referidos como "painéis de superfície interiores" são conhecidos na técnica. Normalmente, esses painéis são autoportantes. Ou seja, os painéis são capazes de suportar seu próprio peso e mantendo suas formas sem a ajuda de técnicas de reforço. Entre outras propriedades e qualidades, um painel deste tipo pode ter desejáveis características de absorção do som e boa estabilidade térmica, ser capaz de suportar a alta umidade e ser resistente a várias formas de fungos. Particularmente nos casos em que o painel é empregado em um sistema de suspensão de forro, o painel pode ser fino e leve, proporcionando boa reflexão da luz e uma superfície externa decorativa que é exposta para o interior da sala onde o painel é instalado. Os painéis podem ser feitos de diversos materiais e ser fornecidos em vários tamanhos padrão. Os sistemas de suspensão de forro em que os painéis ou as telhas são tipicamente empregados normalmente compõem um sistema de membros de metal, referidos na técnica como elementos de seção “T”, que são espaçados uns dos outros como um arranjo de grade a fim de fornecer aberturas em que os painéis podem ser suspensos.

[3] Painéis de superfícies interiores podem ser construídos a partit de uma variedade de materiais. Por exemplo, os painéis podem abranger uma camada base ou núcleo feito de um material à base de gesso, fibras minerais, fibra de vidro, fibras de celulose, perlite e compósitos ou laminados dos mesmos com um material de revestimento anexado em um ou ambos os lados da camada base. O material de revestimento normalmente compreende a superfície do painel que é exposta ao ambiente da sala em que o painel é instalado.

[4] Painéis de superfície interiores dos tipos precedentes têm uma variedade de aplicações. Normalmente, as propriedades ou características do painel selecionado para uma determinada aplicação dependem do ambiente em que o painel será instalado. Por exemplo, é normalmente o caso em que, atualmente, telhas de forro fornecidas com um revestimento de um material de cloreto de polivinila (PVC) são utilizados onde as telhas tendo um custo razoável, resistência química e à água e durabilidade são desejadas. O uso de telhas ou painéis revestidos de PVC foi promovido para aplicações em cozinhas, escolas e estabelecimentos de saúde, por exemplo. No entanto, as preocupações ambientais foram expressas geralmente com relação ao uso de materiais de PVC. Consequentemente, existe uma necessidade de dispor de painéis de superfícies interiores, tais como telhas de forro que não possuem as implicações ambientais que estão associadas com painéis que são fornecidos contendo revestimentos de PVC e tem propriedades e características que são, pelo menos em vários aspectos, superiores aos típicos painéis revestidos de PVC que são atualmente disponíveis.

BREVE RESUMO DA INVENÇÃO

[5] O seguinte estabelece um resumo simplificado dos exemplos da presente invenção com a finalidade de proporcionar uma compreensão básica dos exemplos dos aspectos selecionados da invenção. O resumo não constitui uma visão ampla de todos os aspectos ou modalidades da invenção. O resumo não se destina a identificar aspectos críticos ou delinear o escopo da invenção. A finalidade do resumo é apresentar conceitos selecionados da invenção de uma forma simplificada como uma introdução para a descrição mais detalhada da invenção que acompanha o resumo.

[6] De acordo com um aspecto da presente invenção, um painel de superfície interior como uma telha de forro é fornecido livre de materiais de PVC e que de outra forma possui propriedades desejáveis. Em uma determinada modalidade, o painel possui propriedades que o tornam adequado para instalação em ambientes, tal como estão presentes nas escolas, cozinhas domiciliares e comerciais e estabelecimentos de saúde.

[7] Em conformidade com outro aspecto da presente invenção, um painel de superfície interior como uma telha de forro inclui uma camada base ou núcleo e um material de revestimento de um polímero de poliéster ou poliolefina ou copolímero anexado na camada base. Exemplos de poliolefinas a partir de que o material de revestimento pode ser formado inclui polímeros de polietileno e polipropileno e copolímeros formados em finas chapas ou películas.

[8] Em conformidade com outro aspecto da presente invenção, o material de revestimento enquanto flexível demonstra uma resistência à luz ultravioleta e uma esfregabilidade que é superior àquelas dos materias contendo revestimento de PVC.

[9] Ainda de acordo com outro aspecto da invenção, o painel de superfície interior é esteticamente agradável e neste contexto o revestimento livre de PVC tem preferida espessura, opacidade e rugosidade de superfície e um padrão de textura que é não direcional e descontínuo. Em uma modalidade da invenção em que o material de revestimento livre de PVC é branco, o material de revestimento tem uma preferida reflectância luminosa.

[10] Segundo ainda outro aspecto da invenção, o material de revestimento livre de PVC é suficientemente rígido para resistir à significativa deformação sob tensão como refletido por um valor relativamente baixo para alongamento no rendimento. Além disso, o material de revestimento tem anisotropia muito baixa; ou seja, o material de revestimento apresenta diferenças mínimas nas suas propriedades físicas em diferentes direções e boa estabilidade dimensional.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[11] O precedente e outros aspectos da presente invenção serão aparentes aos versados na técnica de que a presente invenção se refere nas descrições detalhadas dos exemplos de aspectos e modalidaes da invenção a seguir, com referência às figuras que acompanham em que:

[12] A Fig. 1 é uma microfotografia de uma vista em seção transversal de um exemplo de um painel de superfície interior, feito de acordo com um aspecto da invenção em que o material de revestimento é livre de PVC; e

[13] A Fig. 2 é uma microfotografia de uma vista em seção transversal de um painel de superfície interior que inclui um material de revestimento contendo PVC em conformidade com o estado da técnica.

DESCRIÇÕES DOS EXEMPLOS DAS MODALIDADES INVENÇÃO

[14] Exemplos de modalidades que incorporam um ou mais aspectos da presente invenção estão descritos abaixo com referências em alguns casos às figuras que acompanham. Estes exemplos não se destinam a limitar a presente invenção. Assim, por exemplo, em alguns casos, um ou mais exemplos da presente invenção descrita com referência um aspecto ou modalidade podem ser utilizados em outros aspectos e modalidades. Além disso, determinada terminologia é usada aqui apenas para conveniência e não deve ser tomado limitação da presente invenção.

[15] A Fig. 1 é uma Microfotografia de uma vista em seção transversal de um exemplo de um painel de superfície interior, indicado geralmente em 10, de acordo com um aspecto da invenção. O painel de superfície interior é configurado para ser empregado como um componente de construção para uma parede ou teto,como uma telha de forro, de uma instalação da estrutura do edifício. O painel 10 inclui uma camada base ou núcleo 12 e um material de revestimento 14 que é livre de materiais PVC e é anexado na camada base 12 por um adesivo na interface 16 entre a superfície inferior do material de revestimento 14 e a superfície superior da camada base 12. O material de revestimento 14 às vezes é referido como uma película ou tela.

[16] A camada base 12 pode incluir qualquer um dos diversos materiais. Assim, quando empregado como uma telha de forro, a camada base pode incluir, por exemplo, um material à base de gesso, um material à base de fibra mineral, um material à base de fibra de vidro ou um material feito de fibras de celulose ou perlite ou compósitos ou laminados de tais materiais. Como serão familiares para aqueles versados na técnica, os processos de fabricação da camada base normalmente resultam na superfície da camada base sendo um pouco áspera ou irregular.

[17] O material de revestimento empregado de acordo com a invenção é livre de PVC; isto é, o material de revestimento é livre de compostos relacionados com cloreto de polivinila tanto como intermediários, plastificantes ou de outra forma. Conseqüentemente o material de revestimento 14 não possui as propriedades ambientalmente questionáveis que estão presentes em materiais contendo PVC. De acordo com um aspecto da invenção, o material de revestimento 14 compreende um copolímero de poliolefina. Exemplos de poliolefinas que podem ser empregadas como material de revestimento incluem polímeros e copolímeros tanto de polietileno e polipropileno. Normalmente, o material de revestimento é fabricado como uma folha ou tela imperfurada utilizando os processos convencionais. Também é contemplado que materiais termoplásticos ou termoajustáveis tais como poliésteres que são livres de compostos relacionados com polivinil podem ser usados como o material de revestimento.

[18] Na modalidae da Fig. 1, a película livre de PVC 14 é mostrado como sendo laminado ou anexada na camada base 12 por um adesivo em uma forma conhecida para os versados na técnica. No entanto, a camada base 12 e a película 14 podem ser ligados um no outro por meio de qualquer técnica apropriada além da anexação com adesivo como colagem por solvente, colagem ultrassônica e colagem térmica.

[19] Conforme ilustrado na Fig. 1, um padrão texturizado, preferencialmente não direcional, que inclui pontos elevados ou picos 20 e pontos baixos ou vales 22 é conferido à superfície superior da película sem PVC 14. O padrão texturizado pode ser impresso nas folhas ou telas de poliolefina e poliéster aplicando um processo de gravação, por exemplo, embora outros métodos familiares para aqueles que versados na técnica possam ser empregados. Constatou-se que o padrão texturizado deve ter uma profundidade padrão ou rugosidade de superfície no intervalo de dois a dez mícrons e, preferencialmente, no intervalo de quatro a oito mícrons. As profundidades padrão nesses intervalos, normalmente, irão mascarar ou encobrir a rugosidade da superfície da camada base subjacente enquanto ao mesmo tempo não possui uma grande textura ou rugosidade que desvirtua a aparência esteticamente agradável da superfície da película 14. Além disso, o padrão de textura, de preferência, é não direcional e descontínuo; ou seja, o padrão de textura tem mais ou menos uma configuração aleatória e intermitente e não é orientado em qualquer sentido particular, nem o padrão é ininterrupto. A fim de acomodar profundidades padrão em intervalos designados, a espessura da película 14 está no intervalo de dois a dez mícrons e, preferencialmente, no intervalo de quatro a seis mícrons.

[20] As características do material de revestimento 14 discutidas no parágrafo anterior são contrastadas com propriedades correspondentes exibidas por um painel de superfície interior que é fornecido com um material de revestimento contendo PVC de acordo com o estado da técnica. Um painel do último tipo, referido geralmente em 30, é mostrado na Fig. 2. O painel 30 inclui uma camada base 32, como a camada base 12 da Fig. 1, na qual um material de revestimento contendo PVC 34 é anexado usando um adesivo 36. A superfície do material de revestimento 34 é fornecida com uma textura padrão que inclui picos 40 e vales 42 que são significativamente mais acentuados do que os picos 20 e vales 22 de material de revestimento livre de PVC 14 da Fig. 1. Além disso, numerosos revolvimentos são associados com os acentuados picos 40 e vales 42 do material de revestimento 34 que cria espaços abertos entre a superfície inferior do material de revestimento e a superfície superior da camada base 32. Esses espaços abertos aparecem na Fig. 2 como áreas escuras sob os picos 40. A presença de espaços abertos pode ser indesejável, especialmente com relação ao impacto que podem ter em relação à esfregabilidade do material de revestimento contendo PVC 34 como discutido abaixo. Em geral, a configuração plana da película sem PVC 14 uma vez anexada na camada base 12 é preferencial para a configuração mais rompedora da película contendo PVC 24 depois que é anexado na camada base 32. As diferenças nas películas 14 e 34 neste sentido podem ser vistas a partir uma comparação da película sem PVC 14 da Fig. 1, de acordo com a presente invenção e a película contendo PVC 34 da Fig. 2, de acordo com o estado da técnica.

[21] Pigmentos e tintas adequadas podem ser adicionados ao material polimérico durante a fabricação do material de revestimento para os casos em que é desejado um material de revestimento diferente do branco. Nos casos em que um revestimento branco deve ser empregado, a fabricação do material de revestimento é realizada de forma conhecida para aqueles versados na técnica, como, por exemplo, adição de talco como um preenchimento e quantidades adequadas de óxido de titânio, para que o material de revestimento 14 depois de ser anexado na camada base 12 tem uma brancura que é consistente com um valor de coeficiente de reflexão de luz (valor "LR") superior a 78 e, preferencialmente, superior a 85; ou seja, o material de revestimento 14 reflete mais do que 78 por cento, e de preferência mais do que 85 por cento, da luz que é direcionada para, e colide com ele.

[22] O material de revestimento 14 durante sua anexação ou laminação para a camada base 12 está sujeito a tornar-se enrugado. Para evitar este efeito indesejável, o material de revestimento deve ser rígido o suficiente para resistir à deformação significativa sob tensão como refletido pelo material de revestimento tendo um valor de "alongamento elástico no rendimento" inferior a 50% conforme determinado pelo método TAPPI que é familiar para aqueles versados na técnica.

[23] O material de revestimento 14 é fabricado de modo a só ser minimamente anisotrópico. Ou seja, as propriedades físicas do material de revestimento são substancialmente as mesmas em qualquer direção em todo o material. Como resultado, a estratificação do material de revestimento 14 para a camada base 12 é facilitada. Além disso, caso o painel 10 deva ser perfurado, por exemplo, com a finalidade de reforçar as qualidades acústicas do painel, o material de revestimento sendo minimamente anisotrópica resistirá a qualquer tendência das perfurações para se alongarem.

[24] Também é importante para o material de revestimento 14 possuir boa estabilidade dimensional na faixa de -17,7777ºC a 93,3333ºC (0- 200 graus Fahrenheit). Ou seja, as dimensões do material de revestimento deverão ser substancialmente constantes sobre essa faixa de temperatura.

[25] Substancial alteração dimensional pode resultar na formação de rugas no revestimento material, entortando a camada base e/ou delaminação do material revestimento de camada base.

[26] Os painéis de superfície interiores da invenção possuem superior resistência aos efeitos da luz ultravioleta (UV). A este respeito, a resistência UV da película de poliolefina da invenção foi avaliada de acordo QUV Accelerated Weather testando procedimentos que constituem uma simulação de laboratório da força prejudicial da luz ultravioleta. Especificamente, a resistência UV da película foi realizada em um modelo de teste Accelerated Weathering Tester Moldel QUV/se em uma configuração de 0,70 W/m2 /nm. Após 500 horas de exposição à luz ultravioleta no testador, a modalidade da película de poliolefina da invenção não mostrou nenhuma mudança visual de cor. Em comparação, uma amostra de uma película contendo PVC testada da mesma maneira como a película de poliolefina mostrou significativo escurecimento e uma mudança no padrão de superfície da película depois de apenas 300 horas de exposição à luz ultravioleta. Além disso, os valores de LR da película de poliolefina da invenção sofreram significativamente menos degradação sob a exposição à luz ultravioleta do que os valores dos mesmos parâmetros para a película contendo PVC. Como indicado acima, o valor de LR da película é indicativo da brancura ou brilho da película. A resposta superior da película de poliolefina da invenção à luz ultravioleta foi inesperada.

[27] Os painéis de superfície interiores da invenção também possuem esfregabilidade superior ou resistência à esfregação. A resistência de esfregação da película de poliolefina da invenção foi avaliada em conformidade com o método de ensaio ASTM D 2486 modificado de modo a notar qualquer diferença visual na aparência da película com olho nu e para determinar, sob um microscópio óptico, a presença de pontos de quebra em picos do padrão de textura na película após esfregação da película. Após este procedimento, verificou-se que depois de 5.000 ciclos de esfregação a película de poliolefina da invenção não mostrou nenhuma diferença visual a olho nu, exceto por alguma perda de brilho e, após um exame sob um microscópio óptico, mostrou apenas ocasionais pequenos pontos de ruptura nos picos do padrão de textura na película. Em comparação, uma película contendo PVC testada da mesma forma como a película de poliolefina exibiu a olho nu quebras nos picos do padrão de textura na película depois de apenas 1.400 ciclos de esfregação. Pode ser que a presença de espaços abertos na película contendo PVC sob os picos 40 da película 34 influenciaram a ocorrência da quebra dos picos do padrão de textura. Em outras palavras, é notado que, como pode ser visto a partir da Fig. 1, a rugosidade da superfície da película 14 não é substancialmente maior que a espessura da película enquanto que, como pode ser visto a partir da Fig. 2, o inverso é verdadeiro para a película 34. Pode ser que a maior rugosidade da película 34, como refletida pela magnitude dos picos 40 que estão localizados sobre espaços abertos permitem que as porções da película que estão localizadas em picos 40 se flexionem ou sejam interrompidas pela esfregação na medida em que a película tende a quebrar nesses locais. Além disso, as películas de copolímero de poliolefina da invenção apresentam um grau maior de lubricidade do que a película contendo PVC do estado da técnica e essa propriedade pode contribuir para a melhor reação das películas de poliolefina para os ensaios de esfregamento. Em qualquer caso, a superioridade da película de poliolefina da invenção em relação a sua reação para esfregação foi inesperada.

Claims

Painel de superfície interior configurado para ser empregado como um componente de construção para uma parede ou forro de uma sala de uma estrutura de edifício, o painel de superfície interior incluindo:
uma camada base tendo dois lados, pelo menos um dos dois lados da camada base sendo adaptado para revestir o interior da sala; e
um material de revestimento constituído por um polímero que é livre de cloretos de polivinila anexado pelo menos do lado da camada base disposto voltado para o interior da sala caracterizado pelo fato de que o material de revestimento tem uma espessura de não-gravado no intervalo de dois a dez mícrons com a superfície do material de revestimento que é exposta no interior da sala tendo um padrão de textura de uma profundidade padrão no intervalo de dois a dez mícrons, o padrão de textura do material de revestimento mascarando a rugosidade da superfície da camada de base subjacente.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento compreende um copolímero.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento é composto por um membro do grupo de copolímeros de poliolefina e copolímeros de poliéster.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento é composto por um copolímero de poliolefina selecionado do grupo dos copolímeros de polietileno e copolímeros de polipropileno.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o padrão de textura é não-direcional e descontínuo.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície do material de revestimento que está exposta no interior da sala tem um padrão de textura com uma rugosidade na faixa de quatro a oito mícrons.
Painel de superfície interior de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento inclui tintas e/ou pigmentos em quantidades suficientes de modo que o material de revestimento tem um valor de coeficiente de reflexão de luz superior à 85.