BR112015020401B1 - painel cimentício compreendendo membrana de barreira de ar e água integrada e método para fabricar um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar e água integrada - Google Patents

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Michael P. Shake
Paula McKnight
Paul Shipp
James M. Ullett
Timothy G. Kenny
Brett R. Link
Pamela Hernandez
Kristin Schulte
Dante Marimpietri
Casey Sovey
Muneer Mohammad
Dominic Cremona
Ellen Zerucha
Scottie Lee Stinson
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Abstract

PAINEL DE REVESTIMENTO EXTERIOR COM MEMBRANA DE BARREIRA DE AR/ÁGUA INTEGRADA. Um painel cimentício de revestimento exterior que evita a penetração de água e o vazamento de ar é provido. Métodos para fabricar painéis cimentícios de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada altamente eficaz também são providos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] Este pedido de patente reivindica sua prioridade ao pedido de patente US 14/198.093, que foi depositado em 5 de março de 2014 e reivindica sua prioridade ao pedido de patente provisório US 61/792.545, que foi depositado em 15 de março de 2013, as divulgações inteiras de ambos os pedidos são incorporadas neste documento por referência.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] Esta invenção se relaciona a um painel de revestimento exterior de construção com uma membrana de barreira de ar/água integrada e métodos para fabricar e instalar o painel.
FUNDAMENTOS
[0003] A premissa de uma barreira de ar/água como parte de um sistema de barreira de invólucro de construção é parar a passagem involuntária de ar, água e outros elementos dentro e fora da construção envolto. Membranas de lâmina de barreira de ar/água exteriores foram primeiro introduzidas na indústria, mas há vários problemas associados a instalar lâminas no campo em função de as emendas serem junções tão críticas. Instalação das lâminas nem sempre coincide com as instruções providas pelo fabricante. Condições ambientais (por exemplo, vento, temperatura, chuva, etc.) podem criar obstáculos significativos para a instalação bem sucedida de materiais em lâmina. Além disto, o forro em lâmina normalmente provê uma superfície de ligação pobre para outros materiais de construção, desse modo, tornando as lâminas difíceis de aderir.
[0004] Fluido-membranas de barreira de ar/água aplicadas são mais recentes para a indústria e estão ganhando aceitação como uma alternativa para produtos de barreira de membrana de lâmina. Produtos de fluido-membrana de barreira aplicada são mais rápidos de instalar do que produtos de barreira de membrana em lâmina no local de obras. Os requisitos de equipe de instalação típicos são menores do que com instalações de barreira de membrana em lâmina. Fluidos-membranas aplicadas são normalmente aplicadas por pulverização no local de obras, que aumenta significativamente a taxa de produção comparada à aplicação de membranas em lâmina. Entretanto, questões com a aplicação podem ocorrer, tal como uma quantia incorreta de material sendo aplicado devido a erro do aplicador, problemas de equipamento e/ou condições ambientais (por exemplo, vento, temperatura, chuva, etc.). Tais questões impactam não apenas a qualidade e durabilidade da instalação de barreira de ar/água, mas também podem incorrer em custos adicionais significativos para limpar e reparar dano a construções adjacentes e carros devido à pulverização excessiva.
[0005] Métodos convencionais para a instalação do revestimento exterior, barreira de ar e barreira resistente à água requerem equipes separadas que realizam a instalação em torno do perímetro da construção em diversas etapas: para instalar o primeiro revestimento, então terminar as juntas na segunda rodada e então instalar a barreira resistente à água e a barreira de ar ainda na rodada seguinte e separada.
[0006] Deste modo, continua a haver uma necessidade de prover uma membrana de barreira de ar/água que minimiza problemas associados com a instalação. Também continua a haver uma necessidade de construir painéis revestidos com uma membrana de barreira de ar/água sob condições controladas durante a fabricação.
[0007] Será apreciado que esta descrição de fundamentos foi criada pelos inventores para auxiliar o leitor, e não deve ser tomada como uma indicação de que qualquer um dos problemas em si indicados foram apreciados na técnica. Enquanto os princípios descritos podem, em alguns aspectos e modalidades, aliviar os problemas inerentes em outros sistemas, será apreciado que o escopo da inovação protegida é definido pelas reivindicações anexas e não pela capacidade de qualquer recurso divulgado de resolver qualquer problema específico mencionado neste documento.
RESUMO
[0008] Em um aspecto, a presente divulgação é direcionada a modalidades de um painel cimentício de construção que evita a penetração de água e o vazamento de ar.
[0009] Uma modalidade é direcionada a um painel cimentício compreendendo um núcleo cimentício, pelo menos uma lâmina de cobertura e uma membrana de barreira de ar/água integrada. No painel, uma lâmina de cobertura é imprensada entre o núcleo cimentício e a membrana de barreira de ar/água integrada. O núcleo cimentício pode compreender um material de sulfato de cálcio, cimento Portland ou uma combinação dos dois. O painel pode incluir uma segunda lâmina de cobertura e nesta modalidade, um núcleo cimentício é imprensado entre a primeira lâmina de cobertura e a segunda lâmina de cobertura, e a primeira lâmina de cobertura é imprensada entre o núcleo cimentício e a membrana de barreira de ar/água integrada.
[0010] Em algumas modalidades, o painel cimentício inclui uma lâmina de papel ou uma esteira fibrosa como uma lâmina de cobertura. Várias fibras podem ser usadas na esteira, incluindo, sem limitação, fibras poliméricas e minerais.
[0011] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior compreende uma membrana de barreira de ar/água integrada que inclui de 30 a 70% em peso de um aglutinante polimérico selecionado a partir do grupo consistindo em um poliacrilato, poliuretano, emulsão de silicone, poliestireno, copolímeros de estireno acrílico e combinações destes e de 20 a 50% em peso de carbonato de cálcio. A membrana de barreira de ar/água integrada pode incluir, adicionalmente, pelo menos um dentre os seguintes: um dispersante, antiespumante, pigmento, espessante, conservante, regulador de pH, estabilizador de emulsão, agente umectante e de nivelamento, reticulador e combinações destes.
[0012] Modalidades adicionais incluem um painel de revestimento exterior em que uma membrana de barreira de ar/água integrada tem uma espessura seca no intervalo de 0,254 a 2,286 mm (10 a 90 mils).
[0013] Em algumas modalidades, um agente antimicrobiano/antifúngico é adicionado a um núcleo cimentício, uma lâmina de cobertura e/ou uma membrana de ar/água integrada. Agentes antimicrobianos adequados incluem 2-(4- tiazolil)benzimidazol, zeólita de prata, óxido de zinco e piritionato de zinco.
[0014] Modalidades adicionais proveem um método na fábrica para fabricar um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada. O método compreende preparar uma pasta fluida com um material cimentício; imprensar a pasta fluida entre duas lâminas de cobertura; permitir que a pasta fluida endureça e forme um painel cimentício; revestir por pulverização o painel cimentício em pelo menos uma superfície com uma membrana de barreira de ar/água integrada formulada com um aglutinante polimérico e carbonato de cálcio; e condicionar o painel cimentício revestido por pulverização em um forno, em que o painel é exposto a pelo menos duas zonas de temperatura diferentes. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A FIG. 1 é um corte transversal fragmentário do presente painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada; e A FIG. 2 retrata um painel de controle na Fig. 2A e o presente painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada obtida pelo método presente na Fig. 2B.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] A presente divulgação provê várias modalidades de um painel de revestimento exterior que é fisicamente integrado com uma membrana de barreira de ar/água para prover um componente de barreira único. Um painel de revestimento de membrana de barreira de ar/água integrada pode prover um painel único fácil de instalar que elimina a necessidade de instalar individualmente barreiras resistentes a ar e à água separadas no local de obras. Ao fazê-lo, o número de etapas exigidas para completar o invólucro da construção é reduzido e o número de juntas que devem ser vedadas individualmente é reduzido, reduzindo substancialmente o tempo e o trabalho exigido para atender aos requisitos de desempenho de sistema de barreira de ar/água para um invólucro de construção. Esta divulgação também provê modalidades relacionadas aos métodos em que painéis de revestimento exteriores com membranas de barreira de ar/água são produzidas em massa com propriedades de barreira uniforme e monolítica em um ambiente de fábrica controlado reduzindo, desse modo, problemas associados a ter uma quantia insuficiente de material de barreira aplicado no campo. Adicionalmente, aplicando a membrana de barreira de ar/água ao revestimento exterior em uma configuração de fábrica automatizada controlada, conforme previsto nesta divulgação, assegura que a aplicação de membrana não é sujeito a vicissitudes de variabilidade de clima/ambiental ou fadiga do trabalhador provendo, desse modo, uma espessura de revestimento consistente com ligação de adesão ideal entre a membrana de barreira de ar/água e o substrato de revestimento.
[0016] Em particular, em algumas modalidades, um painel de revestimento cimentício exterior compreende uma barreira de ar/água fluida aplicada adesiva em pelo menos uma superfície do painel. Com referência à FIG. 1, algumas modalidades incluem um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada, geralmente designado 10. O painel inclui um núcleo cimentício 12; uma lâmina de cobertura 14a, uma lâmina de cobertura opcional 14b e uma membrana de barreira de ar/água 16. O núcleo cimentício 12 é imprensado entre lâminas de cobertura 14a e 14b. A lâmina de cobertura 14a é sobreposta com a membrana de barreira de ar/água 16, de tal modo que a lâmina de cobertura 14a é imprensada entre o núcleo cimentício 12 e a membrana de barreira de ar/água integrada 16.
[0017] Um painel de revestimento cimentício pode ser composto de qualquer material de núcleo inorgânico adequado destinado para aplicações exteriores. Em particular, o núcleo pode ser composto de qualquer material, substância ou composição cimentícia, juntamente com quaisquer aditivos apropriados. Exemplos não limitantes de materiais que podem ser usados no núcleo cimentício incluem: cimento Portland; cimento de sorrel; cimento de escória; cimento de cinza volante; cimento de alumina de cálcio; anidrita de sulfato de cálcio solúvel em água; sulfato de cálcio α-semi-hidratado; sulfato de cálcio β-semi-hidratado; sulfato de cálcio semi-hidratado natural, sintético ou quimicamente modificado; sulfato de cálcio dihidratado ("gipsita", "gipsita endurecida", ou "gipsita hidratada"); e misturas destes. Conforme usado neste documento, o termo "material de sulfato de cálcio" se refere a qualquer uma das formas de sulfato de cálcio referenciadas acima. Em certas modalidades preferenciais, o núcleo cimentício compreende um material de sulfato de cálcio, cimento Portland ou uma mistura destes. Preferencialmente, o núcleo cimentício compreende gipsita.
[0018] Exemplos de painéis de revestimento exterior cimentício adequados para uso em modalidades da presente divulgação incluem, por exemplo, aqueles comercialmente disponíveis a partir de United States Gypsum, Chicago, IL, sob os nomes comerciais SHEETROCK®, SHEETROCK FIRECODE®, SECUROCK®, FIBEROCK® e DUROCK®.
[0019] O núcleo cimentício pode compreender aditivos, tais como quaisquer aditivos comumente usados para produzir artigos cimentícios (por exemplo, placa de gipsita ou placa de cimento). Aditivos adequados incluem, sem limitação, aditivos estruturais, tal como lãs minerais, fibras de vidro contínuas ou picadas (também referidas como fibra de vidro), perlita, argila, vermiculita, carbonato de cálcio, poliéster e fibra de papel. Aditivos químicos incluem, por exemplo, agentes espumantes, preenchedores, aceleradores, açúcar, agentes intensificadores (por exemplo, fosfatos, fosfonatos, boratos), retardadores, aglutinantes (por exemplo, amido e látex), corantes, fungicidas e biocidas. Exemplos do uso de alguns destes e de outros aditivos são descritos, por exemplo, em Patente U.S. N° 6.342.284; 6.410.118; 6.632.550; 6.800.131; 5.643.510; 5.714.001; e 6.774.146 e Publicação de Pedido de Patente U.S. N° 2004/0231916; 2002/0045074; e 2005/0019618, cujas divulgações são por meio deste incorporadas neste documento por referência. Em certas modalidades, o núcleo cimentício compreende, adicionalmente, fibras metálicas, fibras de celulose, fibras minerais, fibras de vidro, fibras de polímero, fibras de carbono ou uma combinação destas.
[0020] O núcleo cimentício é coberto em pelo menos um substrato e em algumas modalidades por dois substratos, de maneira sobreposta relativa ao núcleo em faces opostas deste. Em outras palavras, o núcleo cimentício é imprensado entre dois substratos. O substrato pode ser uma lâmina de cobertura, tal como uma lâmina de cobertura de papel ou uma esteira, por exemplo. Vários tipos de lâminas de cobertura de papel são conhecidos na técnica (por exemplo, manilha, kraft, polímero, etc.) e todos os tais tipos de lâminas de cobertura de papel podem ser usados na presente invenção. Papéis de múltiplas camadas podem ser usados em várias modalidades. Se desejado, a lâmina de cobertura de papel pode ser tratada com um aditivo químico ou físico para transmitir uma propriedade, tais como propriedades à prova de água, à prova de fogo, antifúngicas, e/ou antimicrobianas. Em algumas modalidades, a lâmina de cobertura é uma lâmina de cobertura de papel tendo um peso de cerca de 40 a cerca de 65 lb/msf (milhares de pés quadrados).
[0021] Em outras modalidades, lâminas de cobertura compreendendo esteiras fibrosas são usadas. A esteira pode compreender qualquer tipo de fibra de polímero adequado, fibra mineral ou combinação destas. Exemplos não limitantes de fibras adequadas incluem fibras de vidro, fibras de poliamida, fibras poliaramida, fibras de polipropileno, fibras de poliéster (por exemplo, polietileno tereftalato (PET)), álcool polivinílico (PVOH), acetato de polivinil (PVAc), fibras celulósicas (por exemplo, algodão, raiom, etc.) e combinações destes. Além disso, as fibras da esteira podem ser hidrofóbicas ou hidrofílicas, revestidas ou não revestidas. A escolha das fibras dependerá, em parte, do tipo de aplicação em que o painel de revestimento cimentício deve ser usado. Por exemplo, quando o painel de revestimento é usado para aplicações que exigem resistência ao calor ou ao fogo, fibras resistentes ao calor ou ao fogo apropriadas devem ser usadas na esteira fibrosa.
[0022] A esteira fibrosa pode ser de tecido ou não tecido. Esteiras de não tecido compreendem fibras ligadas entre si por um aglutinante. O aglutinante pode ser qualquer aglutinante normalmente usado na indústria de esteira. Aglutinantes adequados incluem, sem limitação, ureia formaldeído, melamina formaldeído, melamina formaldeído estearato, poliéster, acrílicos, acetato de polivinil, ureia formaldeído ou melamina formaldeído modificada ou misturada com acetato de polivinil ou acrílico, polímeros de estireno acrílico e combinações destes. Esteiras fibrosas adequadas incluem esteiras disponíveis comercialmente usadas como materiais de revestimento para os painéis de revestimento exteriores cimentícios.
[0023] O painel integrado pode ser preparado por qualquer método adequado. Em geral, um fluido adesivo-barreira de ar/água aplicada é aplicada a pelo menos uma superfície (por exemplo, a superfície de revestimento exterior) de um painel de revestimento exterior cimentício. O fluido adesivo pode ser qualquer composição adequada e está na forma de uma formulação de polímero líquido em algumas modalidades. Uma etapa de aplicação pode compreender qualquer método adequado de adicionar a formulação de polímero líquido a uma superfície do painel de revestimento. Tais métodos são conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, pulverização, rolagem (por exemplo, rolagem por pressão), aplicação com espátula, escovação, raspagem, imersão, embebição e/ou impregnação da superfície do painel com a formulação de polímero líquido. Uma vez aplicada, a formulação de polímero líquido seca, solidifica, endurece e/ou cura na superfície para prover uma camada adesiva que tem propriedades à prova de ar e/ou umidade. Esta etapa pode ser executada à temperatura ambiente ou a uma temperatura elevada por um período de tempo especificado para atingir o nível de aderência desejado.
[0024] A formulação de polímero líquido pode ser qualquer material adequado usado em fluido-membranas aplicadas. Uma formulação adequada para uma formulação de barreira de ar/água deve atender ou exceder os requisitos mínimos estabelecidos por CAN/ULC-S741 ("Padrão para Materiais de Barreira de Ar - Especificação") e testados de acordo com ASTM E2178 ("Método de Teste Padrão para Permeabilidade de Ar de Materiais de Construção"). Tais formulações incluem aqueles que evitam ou minimizam a infiltração/exfiltração de ar e penetração de água através de um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada, enquanto o painel ainda permanece permeável ao vapor de água. Outras formulações de barreira de ar/água adequada incluem aquelas que evitam ou minimizam a infiltração/exfiltração de ar através do painel e também minimiza a permeabilidade do painel a vapores de água.
[0025] Em pelo menos algumas modalidades, após secar e/ou curar, a formulação de polímero líquido forma uma membrana emborrachada (elastomérica) em pelo menos uma superfície de um painel de revestimento exterior.
[0026] Pelo menos em algumas modalidades, a formulação de polímero líquido compreende um ou mais materiais (por exemplo, polímeros) que servem como um aglutinante de polímero e proveem um efeito de auto-vedação após a formulação ter secado e/ou curado. Exemplos não limitantes da formulação de polímero líquido adequada para um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada incluem poliacrilato (por exemplo, polímeros e copolímeros com base em metacrilato, acrilato de etil, metilacrilato de etil, butilacrilato, metacrilato de butil, éter 2-cloroetilvinílico, acrilato de 2-etilhexil e metacrilato de hidroxietil), poliestireno, polibutadieno, poli(butadieno co-estireno), poliisopreno, poliacrilonitrila butadieno, policloropreno, acetato de polivinil, cloreto de polivinil, poliuretano, acetato de polivinil, emulsão de silicone e combinações destes. Exemplos de fluidos-membranas aplicadas são exemplificados por, por exemplo, Patente U.S. N° 8.151.537 e 7.662.221, cujas divulgações são por meio deste incorporadas por referência neste documento.
[0027] Em certas modalidades, a formulação de polímero líquido está na forma de uma emulsão líquida (por exemplo, uma emulsão de polímero líquido), tal como uma emulsão elastomérica à base de água (por exemplo, uma emulsão acrílica à base de água) ou uma emulsão elastomérica à base de óleo (por exemplo, uma emulsão emborrachada (elastomérica)). Solventes usados na emulsão podem ser água, solvente orgânico ou uma combinação destes. Exemplos de solvente orgânico incluem aguarrás, óleo mineral, xileno e nafta.
[0028] Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana que foi preparada a partir de uma formulação compreendendo uma emulsão acrílica. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana com 5 a 80% em peso de um poliacrilato. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana com 30 a 70% em peso de um poliacrilato. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana com 40 a 60% em peso de um poliacrilato.
[0029] Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana preparada a partir de uma formulação compreendendo poliuretano. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana compreendendo de 5 a 50% em peso de poliuretano. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana compreendendo de 10 a 40% em peso de poliuretano. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana que compreende uma combinação de poliuretano com outro polímero selecionado a partir de pelo menos um dentre os seguinte, silicone e um poliacrilato. Pelo menos em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana que compreende um copolímero de estireno.
[0030] Descobriu-se que aglutinantes poliméricos preferenciais para uma membrana de barreira de ar/água integrada em um painel de revestimento exterior incluem látex acrílico, copolímeros de estireno acrílico e dispersões de estireno-butadieno. Estes aglutinantes poliméricos podem ser usados na quantia de 30 a 70%. Em algumas modalidades, um aglutinante polimérico pode ser selecionado a partir dos seguintes aglutinantes disponíveis comercialmente: PLIOTEC EL-25 (Látex Elastomérico Acrílico) a partir de Omnova, ACRONAL S400 (Dispersão Aquosa de Copolímero Livre de Plastificante de Éster de Ácido Acrílico e Estireno) a partir de BASF, UCAR 9176 (Copolímero de Estireno Acrílico) a partir de DOW, RHOPLEX 2620 (Polímero Acrílico a 100%) a partir de DOW ou BUTONAL NS 175 (Alto Teor de Sólidos, Dispersão de Estireno-Butadieno Aniônico Polimerizado Frio) a partir de BASF.
[0031] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana que foi preparada a partir de uma formulação compreendendo uma emulsão de polímero e um dispersante. Vários dispersantes podem ser usados para estabilizar a emulsão, tais como alcoóis polivinílicos, celulose e derivados destes, copolímeros contendo vinilpirrolidona, mono, di e trialquilfenóis etoxilados, alcoóis graxos etoxilados e metais alcalinos e sais de amônio de sulfatos de alquil do ácido sulfúrico, monoésteres de alcanóis etoxilados e de alquilfenóis etoxilados de ácidos alquilsulfônicos e de ácidos alquilarilsulfônicos, os metais alcalinos e/ou sais de amônio de ácido dodecilbenzenosulfônico e os metais alcalinos e/ou sais de amônio do monoéster de ácido sulfúrico de dodecanol etoxilado. Dispersantes podem ser adicionados à formulação em uma quantia de cerca de 0-10% em peso (por exemplo, entre cerca de 1-9% em peso, entre cerca de 2-7% em peso, entre 3-6% em peso).
[0032] Em algumas modalidades, um dispersante adequado inclui solução de um copolímero de bloco de alto peso molecular com grupos afínicos de pigmento, solução de um sal de amônio de um copolímero de acrilato, polieletrólito aniônico, tripolifosfato de potássio e sal de alquilol amônio de um copolímero com grupos ácidos. Estes dispersantes podem ser usados na quantia de 0-10% e preferencialmente de 0,1-5%. Em algumas modalidades, um dispersante pode ser selecionado a partir dos seguintes dispersantes disponíveis comercialmente: DISPERBYK-190 (solução de um copolímero de bloco de alto peso molecular com grupos afínicos de pigmento) a partir de BYK, BYK-156 (solução de um sal de amônio de um copolímero de acrilato) a partir de BYK, TAMOL 851 (polieletrólito aniônico) a partir de DOW, Tripolifosfato de Potássio (ácido trifosfórico, sal de pentapotássio) a partir de INNOPHOS, DISPERBYK-180 (sal de alquilol amônio de um copolímero com grupos ácidos) a partir de BYK.
[0033] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um ou mais aditivos para intensificar, adicionalmente, o desempenho do material de barreira. Aditivos adequados incluem, por exemplo, asfalto de petróleo, calcário, carbonato de cálcio, um silano (por exemplo, diaminosilano, trimetoxi vinilsilano), um glicol (por exemplo, etileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol monobutil éter), um taquificante (por exemplo, uma calafônia ou derivado de calafônia, tal como calafônia de madeira, um terpeno ou terpeno modificado, uma resina alifática, cicloalifática ou aromática), um promotor de adesão, um catalisador de cura, um agente de reticulação, um cupinicida, um agente inibidor de crescimento de fungos (por exemplo, 2-(4-tiazolil) benzimidazol, zeólita de prata, óxido de zinco e piritionato de zinco), um preenchedor (por exemplo, argila de caulim, mica, espato pesado, talco, areia, farinha de quartzo, giz, dióxido de titânio, sílica, cinza volante), e/ou um material de mudança de fase.
[0034] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um aglutinante polimérico descrito acima e carbonato de cálcio, que pode ser usado na quantia de 20 a 50% em peso. Fontes comerciais adequadas de carbonato de cálcio incluem, mas não são limitadas a, THIXO-CARB 500TM (Carbonato de Cálcio Precipitado) a partir de Specialty Minerals, ULTRAFLEX 100TM (Carbonato de Cálcio Precipitado) a partir de Specialty Minerals, HUBERCARB Q6TM (Carbonato de Cálcio) a partir de Huber Engineered Materials, OMYACARB 100- PTTM (Carbonato de Cálcio) a partir de Omya, HUBERCARB Q325TM (Carbonato de Cálcio) a partir de Huber Engineered Materials e NEOLIGHT SSTM (Carbonato de Cálcio Revestido Precipitado) a partir de Takehara Kagaku Kogyo Co.
[0035] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um aglutinante polimérico conforme descrito acima, carbonato de cálcio e pelo menos um ou mais aditivos, tal como um antiespumante, pigmento, espessante, conservante, regulador de pH, estabilizador de emulsão, agente umectante e de nivelamento e reticulador.
[0036] Em algumas modalidades, antiespumantes adequados incluem, mas não são limitados a uma mistura de óleos minerais parafínicos e componentes hidrofóbicos, moléculas compostas em um sistema de óleo mineral reforçado, uma solução de um polidimetilsiloxano modificado por poliéter e uma mistura de polisiloxanos e sólidos hidrofóbicos em poliglicol. Estes antiespumantes podem ser usados na quantia de 0,1 a 5%. Fontes comerciais adequadas para um antiespumante incluem BYK-033TM (mistura de óleos minerais de parafínicos e de componentes hidrofóbicos) a partir de BYK, FOAMSTAR ST 2410TM, também conhecido como FOAMSTAR A10TM (molécula composta em um sistema de óleo mineral reforçado) a partir de BASF, BYK-019TM (solução de um polidimetilsiloxano modificado por poliéter) a partir de BYK, BYK-021TM (mistura de polisiloxanos destruidores de espuma e sólidos hidrofóbicos em poliglicol) a partir de BYK.
[0037] Em algumas modalidades, pigmentos adequados incluem, mas não são limitados a, dióxido de titânio, óxido de zinco, negro de carbono, sílica precipitada micronizada, talco e combinações destes. Estes pigmentos podem ser usados na quantia de 0,1% a 10% em peso. Fontes comerciais adequadas para um pigmento incluem HUNTSMAN TR93TM (Dióxido de Titânio) a partir de Maroon Inc., ZOCO 101TM (Óxido de Zinco) a partir de Zochem Icc., SOLTEX ACE BLACKTM (Negro de Carbono) a partir de Soltex, ZEOTHIX 265TM (Sílica Precipitada Micronizada) a partir de Huber e SIERRALITE 402STM (Talco) a partir de Imerys.
[0038] Em algumas modalidades, espessantes adequados incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: hidroxietilcelulose, espessante acrílico, espessante de emulsão inversa aniônica, HASE e emulsão de acrílico expansível alcalina hidrofobicamente modificada. Estes espessantes podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um espessante incluem NATROSOL 250 HBRTM (Hidroxietilcelulose) a partir de Ashland Inc., ACRYSOL ASE-95NPTM (Alcalino Solúvel, Espessante Acrílico) a partir de DOW, TEXIPOL 63-510TM (Espessante de Emulsão Inversa Aniônica) a partir de Scott Bader, POLYPHOBE 106HETM (HASE) a partir de Arkema e SOLTHIX A100TM (Emulsão de Acrílico Expansível Alcalina Hidrofobicamente Modificada) a partir de Lubrizol.
[0039] Em algumas modalidades conservantes adequados incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: 2[(Hidroximetil)amino]- 2-metilpropanol, carbamato de 3-iodo-2-propinil-butil, n-(3,4-Diclorofenil)-n,n- Dimetilureia, 1,2 benzisotiazolin-3-ona e tetracloroisoftalonitrila. Estes espessantes podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um espessante incluem TROYSAN 186TM (2[(Hidroximetil)amino]-2- metilpropanol) a partir de Troy Corporation, POLYPHASE AF1TM (carbamato de 3- iodo-2-propinil-butil) a partir de Troy Corporation, POLYPHASE 663TM (n-(3,4- Diclorofenil)-n,n-Dimetilureia) a partir de Troy Corporation, MERGAL 758TM (1,2 benzisotiazolin-3-ona) a partir de Troy Corporation e NUOCIDE 404DTM (Tetracloroisoftalonitrila) a partir de Ashland Inc.
[0040] Em algumas modalidades, reguladores de pH adequados incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, amônia aquosa a 30% e 2-Amino- 2-metil-1-propanol. Estes reguladores de pH podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um regulador de pH incluem Hidróxido de Cálcio (Hidróxido de Cálcio) a partir de Jost Chemical, Soda Cáustica (Solução de Hidróxido de Sódio) a partir de OXYChem, Hidróxido de Potássio (Hidróxido de Potássio) a partir de Chem One Ltd., Solução de Hidróxido de Amônia (Amônia Aquosa a 30%) a partir de Tanner Industries e AMP 95 (2-Amino-2-metil-1- propanol) a partir de Angus.
[0041] Em algumas modalidades estabilizadores de emulsão adequados incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: argila bentonita, um copolímero reticulado de alto peso molecular de ácido acrílico e acrilato de alquil C10-C30, surfactante etoxilado de octilfenol não iônico, extrato de resina de TALL OIL e resina natural. Estes estabilizadores de emulsão podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um estabilizador de emulsão incluem OPTIGEL LXTM (Argila Bentonita) a partir de BYK, PEMUIEN 1622TM (um alto peso molecular, copolímero reticulado de ácido acrílico e acrilato de alquil C10-C30) a partir de Lubrizol, TRITON X405TM (não iônico, surfactante etoxilato de octilfenol) a partir de DOW Chemical Company, SYLVAROS™ NCY (Resina de TALL OIL) a partir de Arizona Chemical e VINSOLTM SOAP (extrato de Resina Natural) Pinnova.
[0042] Em algumas modalidades, agentes umectantes e de nivelamento incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: sulfosuccinato, siloxano modificado por poliéter, poliuretano modificado por ureia, sal de amônio modificado por ureia de um copolímero de acrilato. Estes agentes umectantes e de nivelamento podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um agente umectante e de nivelamento incluem AEROSOLTM LF-4 (Mistura de Sulfosuccinato Proprietária) a partir de Cytec, BYK- 349 (Siloxano Modificado por Poliéter), BYK-425 (Poliuretano Modificado por Ureia), BYK-420 (Modificado por Ureia) e BYK-154 (Sal de Amônio de um Copolímero de Acrilato) a partir de BYK.
[0043] Em algumas modalidades, reticuladores adequados incluem, mas não são limitados a, pelo menos um dentre os seguintes: óxido de zinco, íons metálicos de zinco, polímeros de zircônio hidroxilados aniônicos contendo carbonato de zircônio estabilizado com amônio e epóxi silano funcional. Estes reticuladores podem ser usados na quantia de 0,1% a 5% em peso. Fontes comerciais adequadas para um reticulador incluem o Óxido de Zinco (Óxido de zinco) a partir de US Zinc, ZIMPLEXTM 15 (íons metálicos de Zinco) a partir de Munzing, BACOTETM 20 (solução alcalina límpida de carbonato de zircônio estabilizado com amônio, contendo polímeros de zircônio hidroxilado aniônico) a partir de Melchemical Inc., OXYLINKTM 3404 (formulação aquosa de partículas inorgânicas, incluindo óxido de zinco) a partir de Buhler Group e SILANETM A-187 (Epóxi silano funcional) a partir de Momentive.
[0044] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um polímero adequado conforme descrito acima e pelo menos um dentre os seguintes aditivos: asfalto de petróleo, calcário, carbonato de cálcio, argila de caulim, mica, espato pesado, talco, areia, farinha de quartzo, giz, dióxido de titânio, sílica, cinza volante, gipsita ou uma combinação de pelo menos dois destes aditivos. Os aditivos podem ser usados em diferentes quantias, incluindo de 20 a 80% em peso; de 25 a 75% em peso e de 30 a 60% em peso. Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um poliacrilato e pelo menos um dentre os seguintes aditivos: asfalto de petróleo, calcário, carbonato de cálcio, argila de caulim, mica, espato pesado, talco, areia, farinha de quartzo, giz, dióxido de titânio, sílica, cinza volante, gipsita ou uma combinação de pelo menos dois destes aditivos.
[0045] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um agente anti-microbiano e antifúngico selecionado a partir de 2-(4- tiazolil) benzimidazol, zeólita de prata, óxido de zinco e piritionato de zinco. Um agente anti-microbiano/antifúngico pode ser usado em várias quantias, incluindo de cerca de 1 a cerca de 10% em peso, ou cerca de 3 a cerca de 7% em peso.
[0046] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana que compreende um pigmento. Vários pigmentos podem ser usados, incluindo compostos químicos que proveem um pigmento preto, marrom, azul, verde, vermelho, amarelo, laranja ou branco.
[0047] Exemplos de fluidos-barreiras de ar/água aplicadas comercialmente disponíveis incluem aqueles comercializados sob os nomes comerciais: EXOAIR™ (Tremco), TYVEK™ (DuPont), R-GUARD™ (Prosoco), AIRSHIELD™ (W. R. Meadows), STOGUARD™ (Sto Corp.) e AIR BLOC™ (Henry Co.).
[0048] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada compreende uma membrana formulada com um aglutinante de polímero, carbonato de cálcio e outros componentes providos na Tabela 1 abaixo.
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[0049] Em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada é fabricado por um método que controla a espessura da membrana de barreira de ar/água integrada. A espessura pode ser controlada, de tal modo que um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada reduz significativamente a infiltração/exfiltração de ar e penetração de água através do painel. Algumas modalidades proveem um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada que reduz infiltração/exfiltração de ar e penetração de água através do painel em pelo menos 50%. Algumas outras modalidades proveem um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada que reduz a infiltração/exfiltração de ar e penetração de água através do painel em pelo menos 70-80%. Painéis de revestimento exteriores com uma membrana de barreira de ar/água integrada que reduzem suficientemente a infiltração/exfiltração de ar e penetração de água incluem aqueles painéis em que uma espessura seca da membrana de barreira de ar/água integrada é pelo menos 0,254 mm (10 mils), pelo menos 0,508 mm (20 mils), pelo menos 0,762 mm (30 mils), pelo menos 1,016 mm (40 mils), pelo menos 1,270 mm (50 mils), pelo menos 1,524 mm (60 mils), pelo menos 1,778 mm (70 mils); e inferior a 2,540 mm (100 mils), inferior a 2,286 mm (90 mils), inferior a 2,032 mm (80 mils), inferior a 1,778 mm (70 mils), inferior a 1,524 mm (60 mils), inferior a 1,270 mm (50 mils), inferior a 1,016 mm (40 mils). Os valores acima podem ser combinados em qualquer intervalo adequado usando os valores superiores e inferiores, por exemplo, 0,254-2,286 mm (10-90 mils), 0,508-2,032 mm (20-80 mils), 1,016-2,032 mm (40-80 mils), 1,5242,032 mm (60-80 mils), etc.
[0050] A fim de obter um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada, a formulação de membrana pode ser aplicada ao painel em uma espessura de 0,127-2,540 mm (5-100 mils) (por exemplo, pelo menos 0,127 mm (5 mils), pelo menos 0,254 mm (10 mils), pelo menos 0,508 mm (20 mils), pelo menos 0,762 mm (30 mils), pelo menos 1,016 mm (40 mils), pelo menos 1,270 mm (50 mils), pelo menos 1,524 mm (60 mils), pelo menos 1,778 mm (70 mils); e inferior a 2,540 mm (100 mils), inferior a 2,286 mm (90 mils), inferior a 2,032 mm (80 mils), inferior a 1,778 mm (70 mils), inferior a 1,524 mm (60 mils), inferior a 1,270 mm (50 mils), inferior a 1,016 mm (40 mils)). Os valores acima podem ser combinados em qualquer intervalo adequado usando os valores superiores e inferiores, por exemplo, 0,254-2,286 mm (10-90 mils), 0,508-2,032 mm (20-80 mils), 1,016-2,032 mm (40-80 mils), 1,524-2,032 mm (60-80 mils), etc. Uma vez que a membrana (por exemplo, formulação de polímero líquido) normalmente é aplicada como uma emulsão, a camada inicial é "umidificada". Conforme a membrana seca, a espessura da camada de membrana encolherá dependendo da concentração da formulação. Por conseguinte, a espessura seca será reduzida em tamanho da espessura umidificada inicial em uma quantia de cerca de 10% ou mais (por exemplo, cerca de 20% ou mais, cerca de 30% ou mais, cerca de 40% ou mais, cerca de 50%).
[0051] Em uma modalidade, um painel de revestimento exterior cimentício com uma membrana de barreira de ar/água integrada em pelo menos uma superfície, conforme descrito acima, compreende adicionalmente uma membrana em lâmina aderida à membrana de barreira de ar/água integrada. Depois que a membrana de barreira de ar/água integrada é formada no painel, uma membrana em lâmina com propriedades resistentes ao ar e/ou umidade pode ser aplicada à membrana. A membrana em lâmina pode ser aplicada à membrana de barreira de ar/água integrada usando qualquer método adequado, tal como endurecimento, rolagem, laminação, calandragem e/ou pressionamento. Normalmente, a membrana em lâmina será cortada a um tamanho proporcional com o painel de revestimento exterior cimentício. A lâmina geralmente pode ser cortada antes da aplicação ao painel, mas em algumas modalidades, a membrana em lâmina é aplicada em forma de rolo a uma série de painéis unidos, que então pode ser cortada para definir painéis integrados únicos.
[0052] Em algumas modalidades, a membrana de barreira de ar/água integrada normalmente tem uma característica suficientemente adesiva para prender a membrana em lâmina sem adesivo(s) adicional(is).
[0053] Em algumas modalidades, um sistema para a instalação de um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada é provido. Tal sistema pode incluir um ou mais revestimentos adesivos/vedantes suplementares que podem ser aplicados à membrana de barreira de ar/água integrada do painel de revestimento exterior. O adesivo adicional pode ser aplicado sobre toda a superfície do painel ou em áreas selecionadas da superfície (por exemplo, o perímetro, o centro, bordas paralelas, etc.). Um adesivo adicional pode ser de qualquer material adequado, tal como aqueles comercializados sob os nomes comerciais: EXOAIR™ (Tremco), TYVEK™ (DuPont), R-GUARD™ (Prosoco), AIRSHIELD™ (W. R. Meadows), STOGUARD™ (Sto Corp.) e AIR BLOC™ (Henry Co.). Em algumas modalidades, vedantes adequados incluem um vedante à base de poliuretano, tal como SPECTREM 1™ (Tremco) e um vedante à base de silicone, tal como DYMONIC 100™ (Tremco). Pelo menos em algumas modalidades, um sistema de instalação inclui um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água e pelo menos um vedante à base de poliuretano e/ou à base de silicone.
[0054] Enquanto em algumas modalidades, um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada pode ser usado em combinação com uma membrana em lâmina suplementar, em outras modalidades o painel de revestimento exterior pode ser usado sem a membrana em lâmina. A membrana em lâmina com propriedades resistentes ao ar e/ou umidade (também conhecido como invólucro de casa ou construção) pode ser qualquer material adequado, tal como aqueles preparados a partir de papel impregnado com asfalto ou de fibra de vidro, películas de recobrimento transversal microperfuradas, películas laminadas para não tecidos por filamento contínuo, películas laminadas ou revestidas para tecidos de polipropileno, não tecido de fibrila de poliolefina (por exemplo, polietileno) supercalandrado por via úmida (por exemplo, TYVEK™), e invólucros de casa drenáveis. Em modalidades, uma membrana em lâmina adequada pode atender ou exceder os requisitos mínimos estabelecidos por ASTM E2178 ("Método de Teste Padrão para Permeabilidade de Ar de Materiais de Construção"). Exemplos de invólucros de construção em lâmina são mostrados e descritos em Patente U.S. N° 7.148.160 e Publicação de Pedido de Patente U.S. N° 2006/0040091 e 2006/0051560, por exemplo, cujas divulgações são por este incorporadas por referência neste documento. Exemplos de membranas em lâmina comercialmente disponíveis incluem aquelas comercializadas sob os seguintes nomes comerciais: Tri-Built Building Wrap (Tri-Built), TYVEK™ (DuPont), HARDIEWRAP™ (James Hardie), HYDROGAP™ (Benjamin Obdyke), WEATHERMATE™ (Dow), BLUESKIN™ (Henry Co.), FOILSKIN™ (Henry Co.), AIRSHIELD™ (W. R. Meadows) e CERTAWRAP™ (CertainTeed).
[0055] A membrana de barreira de ar/água integrada, opcionalmente em combinação com uma membrana em lâmina, possibilita que o sistema de painel (painel cimentício, membrana de barreira de ar/água integrada e, opcionalmente, membrana em lâmina) com a capacidade versátil ajuste e/ou altere a taxa de permeabilidade de vapor de água do painel. A capacidade de ajustar a taxa de permeabilidade de vapor de água de um painel de revestimento exterior cimentício resistente ao ar e umidade, ao reter uma espessura de painel consistente é particularmente benéfico, dependendo do desempenho projetado e/ou destinado do invólucro de construção exterior. Baseado em um conjunto particular de princípios de projeto de ciência de construção relativa à gestão de umidade em montagens de parede e/ou a região geográfica e climática de uso, o painel de revestimento exterior cimentício resistente ao ar e à umidade pode precisar ser fabricado tendo taxas de permeabilidade de vapor de água diferentes para atender requisitos de desempenho energético de construção e/ou desempenho projetado de invólucro de construção. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA descreve sete (7) zonas climáticas. Cada uma das sete zonas baseia-se na medida de dias de manutenção de temperatura (HDD) e dias de resfriamento de temperatura (CDD). Estas métricas são usadas para classificar quão graves as condições de aquecimento e resfriamento são para construções em diferentes regiões do país. Por exemplo, a Zona Climática 1 (Sul da Flórida) tem CDD > 9000 e condicionamento de espaço de construção é dominado inteiramente ao se resfriar. Por outro lado, em uma área similar ao Meio-Oeste superior localizado na Zona Climática 6, o uso de energia de construção é dominado ao se aquecer cargas, com HDD superior a 7200 e inferior a 9000. Condições de umidade e hídricas também devem ser consideradas durante o processo de projeto. Considerações de umidade têm um impacto maior em otimizar os sistemas de energia dentro do alojamento, muitas vezes ditando quais materiais ou sistemas funcionam melhor em termos tanto de desempenho de energia quanto controle de umidade. Por exemplo, em climas quentes e secos, sistemas de resfriamento evaporativo podem prover o resfriamento de espaço para residências; normalmente, usando menos energia do que os sistemas A/C de compressão de vapor tradicionais. Entretanto, em áreas similares ao Sudeste quente/úmido, atenção especial deve ser dada à permeabilidade de vapor de montagens de parede exterior para evitar sérios problemas de umidade e mofo no invólucro de construção. Portanto, a necessidade de diferentes taxas de permeabilidade de vapor de água relacionadas com painéis de revestimento exterior cimentício à prova de ar e umidade é de importância.
[0056] A taxa de permeabilidade de vapor de água pode ser modificada ao se ajustar a quantia da membrana de barreira de ar/água integrada aplicada e/ou ao se ajustar a taxa de permeabilidade de vapor de água projetada da membrana em lâmina opcional construída que não muda em espessura enquanto, ao mesmo tempo, pode ser intencionalmente construída tendo taxas de permeabilidade de vapor de água diferentes. Um método exemplar para modificar e/ou ajustar a taxa de permeabilidade de vapor de água projetada do painel de revestimento exterior cimentício à prova de ar e umidade seria prover um painel que permaneça dimensionalmente consistente em espessura. Em aplicações práticas, onde uma espessura de painel consistente é desejada, mas diferentes taxas de permeabilidade de vapor de água desejadas, a membrana de barreira de ar/água integrada permaneceria fixa e a taxa de permeabilidade de vapor de água de membrana em lâmina opcional alterada para atingir um amplo intervalo de tipos de painel de revestimento exterior cimentício resistente ao ar e umidade classificados por permeabilidade de vapor de água. A membrana em lâmina também evita que os painéis integrados adiram (bloqueio) entre si.
[0057] Em outra modalidade, um painel de revestimento cimentício compreende uma membrana de barreira de ar/água integrada em pelo menos uma superfície do painel e um material isolante que é pelo menos parcialmente incorporado na membrana. O material isolante é qualquer material adequado que pode ser incorporado na membrana de barreira de ar/água integrada para evitar que painéis integrados adiram (bloqueio) entre si. Dada à natureza emborrachada da membrana, a superfície pode permanecer pegajosa, mesmo após a secagem e/ou cura. Como resultado, um material isolante que fisicamente evita que painéis integrados adjacentes entrem em contato entre si pode ser usado para evitar aderência e/ou danos aos painéis integrados.
[0058] Em uma modalidade, o material isolante é uma malha de trama aberta. A malha é preparada a partir de qualquer material adequado. Por exemplo, a malha pode compreender um material natural ou sintético (por exemplo, fibra), tal como algodão, juta, sisal, lã, cânhamo, fibra de linho, bambu, linho, vidro, metal, náilon, polietileno, polipropileno, acrílico, poliéster, fibra de carbono e combinações destes. Se desejado, o material de malha pode ter certas propriedades, tal como resistência ao fogo, resistência ao mofo, resistência à água e/ou resistência alcalina, que ou são intrínsecas ao material ou o resultado de um aditivo químico e/ou tratamento.
[0059] Para prover uma propriedade anti-bloqueio, a malha deve ser de uma espessura superior à espessura seca da membrana. O diâmetro dos filamentos da malha pode ser selecionado de tal modo que uma porção da malha se estende para além da superfície da membrana seca. O tamanho (estanqueidade) da trama não é particularmente limitado, mas para economizar o custo, o espaçamento entre os filamentos da malha pode variar de cerca de 1 a 1,5 polegadas (cerca de 2,54 para 3,81 cm). Uma trama mais aberta também assegura que a malha não interfira com o efeito de auto-vedação provido pela membrana em relação aos prendedores usados durante a instalação do painel integrado.
[0060] A malha é preferencialmente aplicada como uma lâmina que é proporcional ao tamanho do painel integrado. A malha pode ser aplicada em qualquer fase desejável à membrana. Por exemplo, a membrana pode ser totalmente umidificada, parcialmente seca ou totalmente seca, contanto que a membrana retenha uma quantia adequada de aderência para permitir que a malha incorpore e seja mantida.
[0061] Em outra modalidade, o material isolante é um pélete ou grânulo que é pelo menos parcialmente incorporado na membrana. O pélete ou grânulo é qualquer material adequado que provê um efeito anti-bloqueio. As únicas limitações reais são que os péletes ou grânulos são feitos de um material durável e têm um tamanho (isto é, diâmetro ou espessura) que é superior à espessura da membrana seca de modo que uma porção de cada pélete/grânulo se estende para além da superfície da membrana seca. Materiais adequados incluem um polímero (por exemplo, polietileno (incluindo HDPE), polipropileno, poliestireno, polivinilcloreto, poliéster, acrílico, borracha e combinações destes), madeira, metal e vidro. O pélete/grânulo também pode ser formado a partir de um adesivo quente-derretido, tais como aqueles à base de copolímeros de etileno vinil acetato, copolímeros de acrilato de etileno, poliéster, polietileno e polipropileno.
[0062] Os péletes/grânulos podem ser depositados de qualquer maneira adequada a fim de permitir que os péletes/grânulos incorporem-se na membrana. Os péletes/grânulos podem ser aplicados em qualquer fase desejável à membrana. Por exemplo, a membrana pode ser totalmente umidificada, parcialmente seca ou totalmente seca, contanto que a membrana retenha uma quantia adequada de aderência para permitir que os péletes/grânulos incorporem e sejam mantidos. Em uma modalidade preferencial, os péletes/grânulos são depositados em um padrão similar a grade ou matriz ao longo de toda a extensão do painel integrado. A frequência da deposição dos péletes/grânulos não é particularmente limitada, contanto que a propriedade de anti-bloqueio seja mantida (por exemplo, um espaçamento a cada 1 polegada (2,54 cm), cada duas polegadas (5,08 cm), cada três polegadas (7,62 cm), etc.). Em uma modalidade preferencial, a colocação dos péletes/grânulos não interfere com o efeito de auto-vedação provido pela membrana em relação aos prendedores usados durante a instalação do painel integrado.
[0063] Modalidades adicionais proveem um método para fabricar um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada. O método inclui etapas para preparar uma pasta fluida cimentícia e fabricar um painel cimentício ao imprensar a pasta fluida entre duas lâminas de cobertura. Após o painel de cimento estar endurecido, é revestido com uma membrana de barreira de ar/água. Em algumas modalidades, um painel cimentício é fabricado ao imprensar uma pasta fluida cimentícia compreendendo gipsita entre duas esteiras de fibra de vidro. Após o painel cimentício estar endurecido, é revestido por pulverização, revestido por rolagem ou revestido por imersão com uma membrana de barreira de ar/água que é formulada conforme provido na Tabela 1. Há muitas vantagens para um método descrito acima. Quando realizada sob condições controladas, incluindo temperatura constantemente monitorada e mantida, o método produz um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água com a espessura consistente, uniformidade e mesmo ligação adesiva da membrana ao painel cimentício.
[0064] Descobriu-se que um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água conforme descrito acima tem excelente força adesiva de membrana para painel e executa muito bem em testes de força adesiva, incluindo o teste ASTM C297 padronizado. A Tabela 2 abaixo mostra resultados de teste de ligação de ASTM C297 para um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água como descrito acima e preparado por quatro métodos de revestimento por pulverização diferentes de A a D (Método A - revestimento por pulverização fora do meio do painel; Método B - revestimento por pulverização da borda codificada; Método C - revestimento por pulverização fora de 4 pés através da seção longitudinal; e Método D - pulverizado a mão com uma bomba manual).
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[0065] Descobriu-se que um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água conforme descrito acima provê excelente força adesiva de membrana para painel e atende ao mínimo de 15 psi de força adesiva à tração em Z-direcional, no teste de ligação ASTM C297. Conforme mostrado na Tabela 2 acima, o ponto de falha média para todos os painéis está acima de 20 psi. Adicionalmente, também descobriu-se que o ponto de falha para todos os painéis na Tabela 2 está dentro do próprio painel, isto é, entre o facetador de esteira de vidro e o núcleo de gipsita.
[0066] Também descobriu-se que um painel de revestimento exterior formulado com uma membrana de barreira de ar/água formulada de acordo com a Tabela 1 executa melhor do que os painéis formulados com revestimentos disponíveis comercialmente, tal como EXOAIRTM 230, revestimento ICETM, TREMGARDTM HB (todos a partir de Tremco) em vários testes incluindo adesão, estabilidade de UV, permeabilidade de ar, facilidade de viscosidade de aplicação por pulverização, aderência e bloqueio de superfície e defeitos de secagem. Alguns dados comparativos são providos na Tabela 3 abaixo.
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[0067] Também descobriu-se que condicionando um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água em um forno evita problemas com bloqueio de painel. Tais painéis condicionados adquiriram uma propriedade de anti-bloqueio e podem ser armazenados sem a necessidade de malha ou outro material isolante.
[0068] Adicionalmente, descobriu-se que os melhores resultados são atingidos quando o painel é condicionado em um forno com duas zonas de temperatura diferentes. Em algumas modalidades, é preferencial que o painel seja primeiro condicionado em uma primeira zona de temperatura com uma temperatura menor e então movido para uma segunda zona de temperatura em que a segunda temperatura é superior à primeira temperatura na primeira zona de temperatura. Em algumas modalidades, a primeira zona de temperatura pode ser ajustada entre 37,8 °C a 60 °C (100 °F a 140 °F) e a segunda zona de temperatura pode ser ajustada entre 71 °C a 87,8 °C.(160 °F a 190 °F). Este método de condicionamento para obter um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada com uma propriedade de anti-bloqueio pode ser usado para um painel com qualquer membrana de barreira de ar/água integrada descrita nesta divulgação. Em algumas modalidades, o método de condicionamento é usado em um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar/água integrada formulada com um aglutinante de polímero e carbonato de cálcio conforme provido na Tabela 1. Conforme mostrado na Fig. 2A, uma membrana de barreira de ar/água integrada formulada com um aglutinante de polímero e carbonato de cálcio, conforme provido na Tabela 1 foi submetida ao condicionamento em uma zona de temperatura mais elevada apenas. Este painel desenvolveu bolhas. Ao contrário do painel na Fig. 2a, uma segunda membrana de barreira de ar/água integrada formulada com um aglutinante de polímero e carbonato de cálcio, conforme provido na Tabela 1, foi submetida ao condicionamento por um método de duas zonas. Conforme mostrado na Fig. 2B, este segundo painel não desenvolveu bolhas e tinha excelente propriedade anti-bloqueio, sem a necessidade de uma malha ou qualquer outro tratamento adicional.
[0069] Qualquer um dos painéis integrados descritos neste documento podem ser parte de um sistema que inclui um painel integrado que é aderido a um ou mais pinos de parede ou vigas de teto por meio de um fixador (por exemplo, um parafuso, um prego) com a membrana de barreira de ar/água integrada como um material de revestimento externo. Dois painéis adjacentes são unidos pelas emendas usando uma fita de junta e composto de junta adequados. Se desejado, uma camada intermitente adicional pode ser adicionada como uma barreira de ar e água adicional. Um material de revestimento (por exemplo, tapume, telha, pedra) é adicionalmente aderido à superfície de revestimento exterior do painel integrado. Todo o sistema é projetado para evitar a penetração de ar e água através do painel para o interior da estrutura.
[0070] Todas as referências citadas neste documento são por meio deste incorporadas por referência na mesma medida como se cada referência fosse individual e especialmente indicada a ser incorporada por referência e fosse estabelecida em sua totalidade neste documento.
[0071] O uso dos termos "um(a)" e "o(a)(s)" e referentes similares no contexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das reivindicações abaixo) devem ser interpretados no sentido de abranger tanto o singular quanto o plural, salvo indicação contrária neste documento ou em caso de contradição clara pelo contexto. Os termos "compreendendo", "tendo" "incluindo" e "contendo" devem ser interpretados como termos em aberto (ou seja, que significam "incluindo, mas não se limitando a") salvo indicação contrária. Recitação dos intervalos de valores neste documento destinam-se apenas a servir como um método abreviado de se referir individualmente a cada valor separado que cai dentro do intervalo, salvo indicação contrária neste documento, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se fosse individualmente recitado neste documento. Todos os métodos descritos neste documento podem ser executados em qualquer ordem adequada, salvo indicação contrária neste documento, ou em caso de contradição clara pelo contexto. O uso de todo e qualquer exemplo, ou linguagem exemplar (por exemplo, "tal como") provido neste documento, destina-se apenas a iluminar melhor a invenção e não representa uma limitação do escopo da invenção, a menos que reivindicado de outra forma. Nenhuma língua no relatório descritivo deve ser interpretada como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial à prática da invenção. EXEMPLO 1 Fabricação de um painel de revestimento exterior com membrana de barreira de ar/água integrada
[0072] Um painel cimentício foi preparado com um núcleo cimentício compreendendo gipsita que foi imprensada entre duas esteiras de fibra de vidro. Permitiu-se ao painel cimentício endurecer.
[0073] Uma membrana de barreira de ar/água foi formulada com um aglutinante polimérico, carbonato de cálcio e um agente antifúngico, conforme mostrado na Tabela 1. O painel cimentício foi revestido por pulverização com a membrana de barreira de ar/água. Um segundo painel revestido de controle foi preparado em paralelo.
[0074] O primeiro painel revestido foi condicionado em um forno a uma primeira zona de temperatura em uma temperatura no intervalo de 37,8-60 °C (100140 °F) e foi então movido para uma segunda zona de temperatura e adicionalmente condicionado em uma temperatura no intervalo de 71-87,8 °C (160 a 190 °F).
[0075] O segundo painel revestido de controle foi condicionado no mesmo forno, mas apenas na segunda zona de temperatura em uma temperatura no intervalo de 71-87,8 °C (160 a 190 °F).
[0076] Enquanto o primeiro painel revestido foi totalmente condicionado, não teve nenhuma bolha e tinha adquirido uma propriedade anti- bloqueio, conforme mostrado na Fig. 2B, o segundo painel de controle estava coberto com bolhas de revestimento que foi retirado e o painel de controle não foi condicionado corretamente conforme mostrado na Fig. 2A.

Claims (10)

1. Painel cimentício CARACTERIZADO pelo fato de que tem pelo menos uma superfície voltada para o exterior e compreende um núcleo cimentício, pelo menos uma lâmina de cobertura e uma membrana de barreira de ar e água integrada, em que a lâmina de cobertura está imprensada entre o núcleo cimentício e a membrana de barreira de ar e água integrada, em que a lâmina de cobertura compreende uma esteira fibrosa compreendendo fibras, as fibras são fibras revestidas ou não revestidas e em que a lâmina de cobertura está imprensada entre o núcleo cimentício e a membrana de barreira de ar e água integrada, em que a membrana de barreira de ar e água integrada é permeável a vapor de água, em que a membrana de barreira de ar e água integrada é aplicada apenas à superfície voltada para o exterior do painel cimentício; e em que a membrana de barreira de ar e água integrada compreende de 30 a 70% em peso de um aglutinante polimérico compreendendo um poliacrilato, poliuretano, emulsão de silicone, poliestireno, copolímero de estireno acrílico e combinações destes; de 20 a 50% em peso de carbonato de cálcio; de 0,1 a 5% em peso de um agente umectante e de nivelamento; e de 0,1 a 5% em peso de um reticulador.
2. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o núcleo cimentício compreende um material cimentício selecionado dentre o grupo consistindo em um material de sulfato de cálcio, cimento Portland e uma mistura destes.
3. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a esteira fibrosa é tecida ou não tecida.
4. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a esteira fibrosa compreende fibras de polímero, fibras minerais ou uma combinação destas.
5. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a membrana de barreira de ar e água integrada tem uma espessura seca no intervalo de 0,254 a 2,286 mm (10 a 90 mils).
6. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dentre os seguintes: o núcleo cimentício, a lâmina de cobertura e a membrana de ar e água integrada compreende um agente antimicrobiano selecionado dentre o grupo consistindo em 2-(4-tiazolil)benzimidazol, zeólita de prata, óxido de zinco e piritionato de zinco.
7. Método para fabricar um painel de revestimento exterior com uma membrana de barreira de ar e água integrada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as seguintes etapas: preparar uma pasta fluida compreendendo um material cimentício; imprensar a pasta fluida entre duas lâminas de cobertura; permitir que a pasta fluida endureça e desse modo forme um painel cimentício; revestir o painel cimentício em pelo menos uma superfície com uma membrana de barreira de ar e água integrada, em que a membrana de barreira de ar e água integrada compreende de 30 a 70% em peso de um aglutinante polimérico compreendendo um poliacrilato, poliuretano, emulsão de silicone, poliestireno, copolímero de estireno acrílico ou qualquer combinação destes; de 20 a 50% em peso de carbonato de cálcio; de 0,1 a 5% em peso de um agente umectante e de nivelamento; e de 0,1 a 5% em peso de um reticulador por revestimento por pulverização, revestimento por rolagem ou revestimento por irrigação; e condicionar o painel cimentício revestido em um forno, em que o painel é exposto a pelo menos duas zonas de temperatura diferentes, uma primeira zona de temperatura e uma segunda zona de temperatura; e em que uma temperatura na primeira zona de temperatura é mais baixa que uma temperatura na segunda zona de temperatura.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura na primeira zona de temperatura está no intervalo de 37,8 °C a 60 °C (100 °F a 140 °F) e em que a temperatura na segunda zona de temperatura está no intervalo de cerca de 71 °C a 87,8 °C.(160 °F a 190 °F).
9. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente umectante e de nivelamento compreende pelo menos um dos seguintes: sulfosuccinato, siloxano modificado por poliéter, poliuretano modificado por ureia, ou um sal de amônio modificado por ureia de um copolímero de acrilato.
10. Painel cimentício, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o reticulador compreende pelo menos um dos seguintes: óxido de zinco, íons metálicos de zinco, polímeros de zircônio hidroxilados aniônicos contendo carbonato de zircônio estabilizado com amônio, ou epóxi silano funcional.
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 14/03/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.