DE102006039360A1

DE102006039360A1 - Beschichtetes, durchhangfestes plattenförmiges Baumaterial

Info

Publication number: DE102006039360A1
Application number: DE102006039360A
Authority: DE
Inventors: Kenneth G. Caldwell
Original assignee: Armstrong World Industries Inc
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2007-03-01
Also published as: US7851052B2; GB2429419A; FR2896811B1; GB0615923D0; FR2896811A1; US20070055012A1; GB2429419B

Abstract

Auf einem Substrat (1), beispielsweise in Form einer Faserplatte für Hängedecken, die eine erste Oberfläche (5) und eine zweite Oberfläche (9) hat, ist auf der ersten Oberfläche (5) eine erste Beschichtung (3) aufgebracht, die ein erstes Bindemittel und ein erstes Füllstoffmaterial aufweist. Auf der zweiten Oberfläche (9) des Substrats (1) kann eine zweite Beschichtung (7) aufgebracht werden. Die zweite Beschichtung weist ein zweites Bindemittel und ein zweites Füllstoffmaterial auf. Die erste Beschichtung (3) und die zweite Beschichtung (7) expandieren bei Vorhandensein von Feuchte mit unterschiedlichen Werten, um die Unterbindung eines Durchhängens des Substrats (1) bei Vorhandensein von Feuchte zu unterstützen. Die erste Beschichtung (3) ist vorzugsweise eine hydrophobe Beschichtung aus einem Füllstoffmaterial mit hoher Elastizität, das aus großen Teilchen besteht. Die zweite Beschichtung (7) ist vorzugsweise eine hydrophile Beschichtung mit einer geringeren Konzentration an Material mit hohem Elastizitätsmodul und einem Polymer mit einer hydrophilen Komponente.

Description

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes, durchhangfestes plattenförmiges Baumaterial bestehend aus einem Substrat mit einer ersten Oberfläche, einer zweiten Oberfläche und einer Randfläche sowie einer Beschichtung, die auf wenigstens einer der Oberflächen angeordnet ist.

Derartige plattenförmige Baumaterialien werden vielfältig verwendet, beispielsweise als Schalldämmplatten bei Hängedecken. Sie bestehen in der Regel aus verschiedenen Fasern, Bindemitteln und Füllstoffen. Faserplatten werden hauptsächlich aus Mineralwolle, Perlit, Cellulosefasern, Füllstoffen und Bindemitteln hergestellt.

Bei der Herstellung solcher Platten verwendet man verschiedene Kombinationen von Fasern, Füllstoffen, Volumen vergrößernden Mitteln, Bindemitteln, Wasser, oberflächenaktiven Stoffen und anderen Zusätzen, die zu einer Aufschlämmung vermischt und in Plattenform gebracht werden. Die Cellulosefasern werden gewöhnlich aus Zeitungspapier gewonnen. Die Füllstoffe können geschäumter Perlit, Aufheller, wie Titanoxid, und Ton sein. Als Bindemittel können Stärke, Latex und recyclisierte Papierprodukte Verwendung finden, die miteinander zur Erzeugung eines Bindesystems vernetzt werden, das alle Bestandteile in einer Grundmasse einschließt.

Organische Bindemittel, wie Stärke, sind häufig die Hauptkomponente, die einer Platte die strukturelle Haftung geben. Ein bevorzugtes organisches Bindemittel ist Stärke, das u.a. relativ preiswert ist. Beispielsweise können Platten aus Papierfasern, Mineralwolle und Perlit kostengünstig durch Stärke gebunden werden. Die Stärke gibt der Plattenstruktur sowohl Festigkeit als auch Dauerhaftigkeit, ist jedoch gegen Feuchte empfindlich. Die Feuchte kann dazu führen, dass die Platte weich wird und sich durchbiegt, was die Optik einer Decke beeinträchtigt und zu einer Schwächung der Platte führen kann.

Ein Verfahren, um der Feuchtigkeitsempfindlichkeit bei den Platten entgegenzuwirken, besteht darin, sie rückseitig mit einer Beschichtung auf Melaminformaldehydharzbasis mit oder ohne eine Harnstoffaldehydkomponente zu versehen. Wenn eine solche Beschichtung aus Formaldehydharz Feuchte ausgesetzt wird, neigt sie zum Ausdehnen, was ein Durchhängen verhindern kann.

Gehärtete Melaminformaldehydharze enthalten restliche Methylolendgruppen, Amine und Melaminstickstoff, die eine hohe Wasseraffinität haben. Das Harz hat eine flexible Vernetzungsstruktur, die sich, wenn die Beschichtung Feuchte aufnimmt, infolge der Wasserstoffbindung ausdehnen kann. Wenn eine Beschichtung auf Melaminformaldehydharz auf die Rückseite einer Schalldämmplatte aufgebracht wird, dehnt sich die Beschichtung bei feuchten Bedingungen aus. Die Kraft, die durch die Ausdehnung an der Rückseite der Platte erzeugt wird, wirkt der schwerkraftbedingten Durchhängkraft entgegen. Das Beschichtungssystem hat jedoch den Nachteil, dass das Formaldehydharz dazu neigt, Formaldehyd abzugeben, das als umweltschädlicher Reizstoff bekannt ist.

Zur Verringerung der Formaldehydemission hat man bezüglich Formaldehyd reaktive Materialien, wie Harnstoff, zugesetzt, um den freien Formaldehyd zu fangen. Unglücklicherweise haben diese Fänger kleine Moleküle und bilden Endkappen für die reaktiven Gruppen des Formaldehydharzes, wodurch das Auftreten einer Vernetzung stark beeinträchtigt wird. Als Folge wird die charakteristische elastische Polymerstruktur mit hoher Vernetzung niemals gebildet. Das Beschichtungssystem hat deshalb den Nachteil, dass die sich ergebende Beschichtung schwach ist und sich dann, wenn sie Feuchte ausgesetzt ist, nicht merklich ausdehnt, so dass die Durchhangfestigkeit der beschichteten Platte stark beeinträchtigt wird.

Bei einem anderen Versuch, die Formaldehydemissionen zu verringern, ist auf der Rückseite der Schalldämmplatte eine formaldehydfreie Beschichtung vorgesehen, die Polymerharze enthält, die eine hydrophile Komponente und eine Verbindung mit einem Elastizitätsmodul von etwa 40 GPa bis etwa 250 GPa haben, um die Durchhangfestigkeit zu steigern (US Ser. No. 10/225 892). Diese rückseitige Beschichtung hat den Nachteil, dass, wenn sie bei herkömmlichen Schalldämmmaterialien zum Einsatz kommt, den von der Industrie gesetzten genormten Durchhangerfordernissen nicht genügt. Um solchen Durchhanganforderungen bei Deckenplatten mit einer Abmessung von 0,6 m × 1,2 m (2' × 4') und der rückseitigen Beschichtung zu genügen, muss für die Schalldämmplatte ein teureres Substrat verwendet wer den. Dies erhöht die Kosten für die Deckenplatte verglichen mit herkömmlichen, Formaldehyd enthaltenden Deckenplatten beträchtlich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Baumaterial der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, das billiger ist, einen stark reduzierten Durchhang hat und keine umweltschädlichen Reizstoffe emittiert.

Diese Aufgabe wird mit dem plattenförmigen Baumaterial gemäß Anspruch 1, dessen weiteren Ausgestaltungen nach den Unteransprüche 2 bis 13 und durch das Verfahren zur Herstellung solcher Platten nach den Ansprüche 14 bis 16 gelöst.

Die Erfindung stellt ein formaldehydfreies Beschichtungssystem für Fasersubstrate bereit, die eine erste Oberfläche haben, auf der eine erste Beschichtung angeordnet ist. Auf der zweiten Oberfläche des Fasersubstrats kann eine zweite Beschichtung angeordnet werden. Die erste Beschichtung hat ein erstes Beschichtungsbindemittel, das ein Polymer aufweist. Die erste Beschichtung hat weiterhin ein erstes Beschichtungsfüllmaterial mit einem Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 150 GPA. Das erste Beschichtungsfüllmaterial ist ein hydrophobes Material mit plättchenförmigen, groß bemessenen Teilchen, die ein großes Seitenverhältnis haben. Die zweite Beschichtung umfasst ein zweites Beschichtungsbindemittel, das von einem Polymer gebildet wird, das eine hydrophile Komponente aufweist, die an einem vernetzten System chemisch festgelegt ist. Die zweite Beschichtung hat ferner ein zweites Beschichtungsfüllmaterial mit einem Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 GPa. Die Konzentration des zweiten Füllstoffmaterials der zweiten Beschichtung ist kleiner als die Konzentration des ersten Füllstoffmaterials in der ersten Beschichtung.

Die im Wesentlichen hydrophile zweite Beschichtung kann weggelassen werden. Stattdessen wird die erste Beschichtung auf eine oder beide Oberflächen, also auf die Sichtseite und die Rückseite des Fasersubstrats aufgebracht. Dadurch ergibt sich eine Durchhangverringerung, da die Vorteile der ersten Beschichtung, zu der die hydrophobe Eigenschaft und die Strukturstabilität gehören, bei der Sichtseite und/oder der Rückseite des plattenförmiges Fasersubstrats zur Anwendung kommen.

Bei einem Verfahren zur Beschichtung eines Fasersubstrats, das eine Sichtseite und eine gegenüberliegende Rückseite hat, ist eine im Wesentlichen hydrophobe erste Beschichtung auf die Sichtseite des Substrats aufgebracht. Die erste Beschichtung weist das erste Beschichtungsbindemittel und ein hydrophobes erstes Beschichtungsfüllstoffmaterial auf, das einen Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 GPa hat. Dann kann eine zweite hydrophile Beschichtung auf die Rückseite des Substrats aufgebracht werden. Die zweite Beschichtung weist ein zweites Beschichtungsbindemittel mit einem polymeren System mit einer chemisch gebundenen, hydrophilen Komponente, und ein zweites Beschichtungsfüllstoffmaterial auf, das einen Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 GPa hat.

Das Beschichtungssystem nach der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass die Kombination der sichtseitigen und rückseitigen Beschichtung den Durchhang der Fasersubstrate, beispielsweise als Deckenplatten verwendete Mineralfaserplatten, stark verringert. Diese Durchhangfestigkeit ist das Ergebnis der Flächenbeschichtung, d.h. der hydrophoben Beschichtung auf der Sichtseite der Platte, wodurch die Sichtseite der Platte stabilisiert und nur eine geringe oder keine sichtseitige Expansion oder Schwächung eintritt, wenn die Platte hoher Feuchte ausgesetzt wird. Gleichzeitig sorgt die rückseitige Beschichtung, d.h. die hydrophile Beschichtung auf der Plattenrückseite, für eine beträchtliche Ausdehnung bei der gleichen hohen Feuchtigkeit. Die Ausdehnung der rückseitigen Beschichtung zusammen mit der geringen oder gar nicht vorhandenen Ausdehnung der sichtseitigen Beschichtung der Deckenplatten ergibt einen Kraftvektor nach oben, der zur Schwerkraft entgegengesetzt und senkrecht zu den Flächen wirkt, wenn die Faserplatten mit der Sichtseite nach unten in dem Deckengitter installiert werden. Die Expansion der rückseitigen Beschichtung bei einer nur geringen oder keiner Expansion der sichtseitigen Beschichtung ergibt eine Druckspannung an der Sichtseite der Platte und eine Zugspannung an der Rückseite der Platte, was der Platte insgesamt eine hohe Abmessungsstabilität gibt.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch das Beschichtungssystem die Kosten der Faserplattenprodukte verringert werden, da ein billigeres Plattensubstrat verwendet werden kann, während eine Durchhangfestigkeit aufrechterhalten wird, die der Industrienorm genügt oder sie überschreitet.

Ferner ermöglicht das Beschichten nach der Erfindung die Herstellung von größeren Faserplatten mit einer Durchhangeigenschaft, die der Industrienorm genügt.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer beschichteten Platte nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von 1,
3 in einer Schnittansicht wie 2 eine zweite Ausführungsform einer beschichteten Platte, und
4 in einer Schnittsicht wie 2 eine dritte Ausführungsform einer beschichteten Platte.
Die in 1 gezeigte Faserplatte 1 hat eine erste Oberfläche 5 und eine zweite Oberfläche 9 sowie eine Randfläche. Die erste Oberfläche 5 bildet die Sichtseite und ist mit einer sichtseitigen Beschichtung 3 versehen. Die zweite Oberfläche 9 bildet die Rückseite und ist mit einer rückseitigen Beschichtung 7 versehen. Die sichtseitige Beschichtung 3 ist im Wesentlichen hydrophob, so dass verhindert wird, dass Feuchte in merklichem Ausmaß in die erste Oberfläche 5 der Faserplatte 1 eindringt. Die rückseitige Beschichtung 7 ist im Wesentlichen hydrophil und dehnt sich bei Vorhandensein von Feuchte aus.
Die Faserplatten 1, bei denen das Beschichtungssystem nach der Erfindung zum Einsatz kommt, sind Schalldämmplatten für Hängedeckensysteme oder andere Faserplatten, die als Baumaterialien Verwendung finden. Die Faserplatten 1 weisen eine oder mehrere Faserarten, Bindemittel und Füllstoffe auf. Die Faserplatten 1 können eine beliebige Geometrie mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche haben, die für Baumaterialien geeignet ist. Bevorzugt sind rechteckige Faserplatten 1 mit einer Dicke, die für eine ausreichende Strukturstabilität bei minimalem Durchhang sorgt, wenn die Platte 1 nach der Erfindung beschichtet ist. Die Faserplatten 1 sind vorzugsweise aus einer Kombination aus Mineralwolle, Perlit, Cellulosefasern, Füllstoffen und Bindemitteln hergestellt.
Das Beschichtungssystem nach der Erfindung weist Beschichtungen auf, die formaldehydfrei sind oder die Zusammensetzungen aufweisen, die im Wesentlichen formaldehydfrei sind. Der Ausdruck "im Wesentlichen formaldehydfrei" soll bedeuten, dass eine geringe Formaldehyd menge mit weniger als 100 Teilen pro Milliarde – ppb – der Beschichtungszusammensetzung vorhanden sein kann.
Die sichtseitige Beschichtung 3 weist ein polymeres Bindemittel und ein Füllmaterial auf und kann wahlweise Zusatzstoffe, wie Füllstoffpigmente, Tenside, Biozide, Entschäumer und Viskositätsmodifikatoren einschließen.
Das Füllstoffmaterial der sichtseitigen Beschichtung ist ein hoch hydrophobes Füllstoffmaterial mit groß bemessenen Teilchen mit einer Plättchenform, die ein großes Seitenverhältnis hat. Das Füllmaterial der sichtseitigen Beschichtung 3 gibt den Faserplatten 1 einen erhöhten Elastizitätsmodul und eine hohe Steifigkeit auf der Sichtseite der Faserplatte 1. Die sichtseitigen Beschichtungen 3 sind bei Feuchteänderungen im Wesentlichen abmessungsstabil. Das Füllstoffpigment hat einen Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 HPa zur Steigerung des Elastizitätsmoduls bzw. der Steifigkeit der Beschichtung. Die Größe der in dem Füllstoffmaterial enthaltenden Teilchen liegt vorzugsweise zwischen etwa 10 μm und etwa 250 μm, stärker bevorzugt zwischen etwa 10 μm und etwa 75 μm, und besonders bevorzugt bei etwa 39 μm. Die Größe und Konzentration des Füllstoffmaterials der sichtseitigen Beschichtung 3 machen sie hydrophob und geben der Platte Strukturstabilität. Das Füllstoffmaterial der sichtseitigen Beschichtung 3 ist ausreichend hydrophob, um das Eindringen von Feuchte in die Beschichtung 3 zu verhindern. Das Eindringen von Feuchte kann zu einer Ausdehnung der Beschichtung und somit der Plattenfläche führen oder den Elastizitätsmodul der Beschichtung bei hoher Feuchte verringern. Die Unterbindung der Feuchtepenetration verhindert in wesentlichem Ausmaß eine Ausdehnung der Beschichtung und somit der Plattenfläche und eine Reduzierung des Elastizitätsmoduls der Beschichtung, wenn sie hoher Feuchte ausgesetzt ist. Die Plättchenform mit hohem Seitenverhältnis und die hohe Teilchengröße des Füllstoffmaterials trägt zu dem hohen Modul und der starken Hydrophobizität der Beschichtung bei, indem eine durchgehende Schicht aus überlappenden Plättchen gebildet wird.
Die Füllstoffmaterialien der sichtseitigen Beschichtung 3, die einen hohen Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 GPa haben, weisen, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise aus Muscovit, Phlogopit und Pegmatit oder synthetisch aus elektrothermisch gewachsenen Kristallen gewonnenen Glimmer, hydratisiertes Aluminiumsilicat, gewonnen aus Pyrophyllit, gemahlenem rostfreiem Stahl vom Typ 304, Titancarbid, mit Magnesium teilstabilisiertes Zircondioxid, wie Magnesium-stabilisiertes Zircondioxid, durchsichtiges Quarzglas und Borsilicatglas auf. Andere, ebenfalls verwendbare geeignete Materialien sind solche mit einem Elastizitätsmodul zwischen etwa 40 GPa und etwa 250 GPa.
Die Menge des Füllstoffmaterials der sichtseitigen Beschichtung 3 kann in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 80 Gew.-% basierend auf Trockenfeststoffen der Zusammensetzung liegen. Wenn nicht anders erwähnt, sind alle Prozentsätze Gewichtsprozentsätze. Ein bevorzugter Ansatz enthält 8,3% Füllstoffmaterial für die Flächenbeschichtung (siehe Beispiel 1). Ein anderer bevorzugter Ansatz enthält 29,1% Füllstoff (Beispiel 2). Der Gehalt an polymerem Bindemittel der sichtseitigen Beschichtung 3 kann in einem Bereich von etwa 5% bis etwa 50%, vorzugsweise bei etwa 16,7% oder etwa 16,6% bezogen auf die trockene Gesamtzusammensetzung liegen. Die sichtseitige Beschichtung 3 kann aus etwa 5% bis etwa 80% Feststoffen in Wasser bestehen. Die Feststoffprozente basieren vorzugsweise auf den Höchstwerten, die die erforderliche Viskosität für die Anwendung bzw. das Aufbringen nicht überschreiten. Für das Aufsprühen sollten die Prozentfeststoffe eine Viskosität ergeben, die ausreichend niedrig ist, um die Sprühdüse funktionsfähig zu halten. Zwei bevorzugte Zusammensetzungen der sichtseitigen Beschichtung 3 haben etwa 42% bzw. etwa 44% Feststoffe in Wasser.
Ein bevorzugtes Füllstoffmaterial für die sichtseitige Beschichtung 3, das einen hohen Elastizitätsmodul hat, ist Glimmner. Glimmer hat eine plättchenförmige Struktur und trägt zur Verstärkung und Steifigkeit des Bindemittelsystems bei, was zu einer stärkeren Beschichtung mit hohem Elastizitätsmodul führt. Bei Glimmer, KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂, sind die Aluminiumsilicatschichten negativ geladen. Zwischen den Schichten sind die positiven Ionen, gewöhnlich Kaliumionen, vorhanden, die dem Mineral eine elektrische Neutralität geben. Die elektrostatischen Kräfte zwischen diesen positiven Ionen und den negativ geladenen Schichten machen Glimmer beträchtlich härter als Kaolinit und Steatit. Die Schichtstruktur des Glimmers ermöglicht die Aufspaltung des Minerals in sehr dünne Bahnen. Diese Schichten rutschen leicht übereinander.
Der Glimmer kann eines von mehreren Silicaten mit sich ändernden chemischen Zusammensetzungen sein. Beispielsweise wird Glimmer natürlich als Muscovit, Phlogopit und Pegmatit oder synthetisch aus elektrothermisch gewachsenen Kristallen gewonnen. Der Glimmer wird in der Beschichtungszusammensetzung eingeschlossen, um die Expansion, Elastizität und den Modul der Beschichtung unter feuchten Bedingungen zu regulieren. Man nimmt an, dass die Plättchenstruktur des Glimmers stark zu der Fähigkeit des Bindemittels beiträgt, die Faser platte 1 in einem ebenen oder im Wesentlichen ebenen Zustand in einem weiten Bereich von relativer Feuchte und Temperatur zu halten.
Andere Zusatzstoffe für die sichtseitige Beschichtung 3 können, ohne eine Beschränkung darzustellen, Titandioxid oder andere weiße Pigmente, Ton, Calciumcarbonat, Dolomit, Sand, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Talkum, Gips, Wollastonit, Calcit, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid, Zinksulfat, hohle Glaskugeln, Perlit und Mischungen davon sein. Die Zusammensetzungen der sichtseitigen Beschichtungen 3 können auch Wasser, Dispersionsmittel, organische Füllstoffe, Katalysatoren, Farbpigmente, Tenside, Puffermittel, Viskositätsmodifikatoren, Stabilisatoren, Entschäumer, Fließmodifikatoren und Kombinationen davon enthalten.
Das Bindemittel der sichtseitigen Beschichtung 3 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, Stärke, Eiweiß, andere natürliche Polymere, thermisch abbindende Acryle, Vinylpolymere, thermoplastische Acryle, Epoxide, Urethane, Polyester und Polyamide aufweisen. Zusätzlich können die polymeren Bindemittel, ohne darauf beschränkt zu sein, eines oder mehrere der folgenden Monomere aufweist: Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, Vinylbromid, Ethylacrylat, Methylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Ethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Acrylnitril, Isocyanat, Urethan, Epoxid, Ester, Ether, Carbonate, Amide, Silicone, Methylen, Propylen, Styrol, Butadien, Alkyde, Maleinsäure oder Anhydrid. Zu geeigneten natürlichen Polymeren gehören Eiweißsubstanzen, wie Milch oder Sojaeiweiß, und Kohlenhydratpolymere, wie Stärke. Bevorzugt ist das Bindemittel der sichtseitigen Beschichtung 3 Stärke oder ein wärmehärtbares Acrylat.
Die Polymere des Bindemittels der ersten bzw. sichtseitigen Beschichtung 3 können auf irgendeine geeignete Weise, ohne darauf beschränkt zu sein, erhalten werden, nämlich Kondensation, Addition, freie Radikale, Live-Polymerisation, Pfropfen, anionische und kationische Polymerisation, Blockcopolymerisation, Cycloaddition, Emulsionspolymerisation, enzymkatalysierte Polymerisation, Leiterpolymerisation, Photopolymerisation, Tautomerpolymerisation, Gruppentransferpolymerisation oder eine Kombination davon. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann das Bindemittelsystem der ersten bzw. sichtseitigen Beschichtung 3 eine Polymermatrix aufweisen, die sich aus den obigen Verfahren ergibt.
Bei einer Ausführung der Erfindung kann das Polymersystem der sichtseitigen Beschichtung 3 Polymere, Copolymere, Terpolymere und Kombinationen davon von Vinylacetat, Vi nylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, Vinylbromid, Ethylacrylat, Methylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Ethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Acrylnitril, Isocyanat, Urethan, Epoxy, Ester, Ether, Carbonate, Amide, Silicone, Methylen, Propylen, Styrol, Butadien, Alkyde, Maleinsäure oder Anhydrid aufweisen.
Bei der Ausführungsform von 1 ist auf der Faserplatte 1 eine formaldehydfreie rückseitige Beschichtung 7 vorgesehen, die vernetzbares Bindemittel aufweist, das eine hydrophile Komponente hat, die chemisch an dem vernetzten System festgelegt ist, wie es in der erwähnten US Ser. No. 10/225 892 beschrieben ist. Die hydrophile Gruppe hat eine hohe Wasseraffinität, und das vernetzte System gibt elastomere Eigenschaften, die eine Expansion ermöglichen, wenn Wasser bei feuchten Bedingungen absorbiert wird.
Die rückseitige Beschichtung 7 weist zusätzlich ein Füllstoffmaterial mit einem hohem Elastizitätsmodul auf, wie er in der vorstehend erwähnten US Ser. No. 10/225 892 offenbart ist. Der Elastizitätsmodul kann in einem Bereich von etwa 40 GPa bis etwa 250 GPa liegen, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 160 GPa bis etwa 250 GPa. Im Gegensatz zu dem Füllstoffmaterial der sichtseitigen Beschichtung 3 hat die rückseitige Beschichtung 7 eine geringere Füllstoffmaterialkonzentration von etwa 1 bis etwa 60% Trockengewicht. Die Zusammensetzung der rückseitigen bzw. zweiten Beschichtung 7 hat eine hoch vernetzte Struktur mit hoher Wasseraffinität und guten elastomeren Eigenschaften, die es der Beschichtung 7 ermöglichen, bei hoher Feuchte anzuschwellen und zu expandieren. Die durch die Expansion der rückseitigen Beschichtung 7 auf der zweiten Oberfläche 9 bzw. der Rückseite der Platte 1 erzeugte Kraft wirkt der Schwerkraft entgegen, die sonst die Platte 1 durchhängen lassen würde.
Die Kombination der sichtseitigen Beschichtung 3 und der rückseitigen Beschichtung 7 führt zu einer Reduzierung der Empfindlichkeit der Faserplatte 1 für ein Durchhängen, wenn sie Feuchte ausgesetzt wird. Insbesondere stabilisiert die sichtseitige Beschichtung 3 die erste Oberfläche 5 bzw. Sichtseite der Faserplatte 1 und sorgt dafür, dass an der ersten Oberfläche 5 im Wesentlichen keine Expansion oder Schwächung auftritt, wenn die Platte 1 einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Die Stabilisierung der ersten Oberfläche 5 der Faserplatte 1 führt zu wenigstens zwei Eigenschaften. Erstens ist die sichtseitige Beschichtung 3 im Wesentlichen hydrophob und verhindert das Eindringen von Feuchte in die Faserplatte 1. Die Verringerung des Eindringens von Feuchte verringert die Expansionsgröße der Faserplatte 1, wenn sie hoher Feuchte ausgesetzt wird. Zweitens hat die sichtseitige Beschichtung 3 einen großen Elastizitätsmodul, der auf der ersten Oberfläche 5 der Faserplatte 1 örtliche Druckspannungen erzeugt. Die Druckspannungen stabilisieren das Material an der ersten Oberfläche 5 der Faserplatte 1, wodurch der Abwärtskraft 11 aufgrund der Schwerkraft, die zu einem Durchhängen führen würde, ein wesentlicher Widerstand entgegengesetzt wird.
Zusätzlich zu der von der sichtseitigen Beschichtung 3 erzeugten Stabilität dehnt sich die rückseitige Beschichtung 7 merklich aus, wenn sie der gleichen, hohe Feuchte enthaltenden Atmosphäre ausgesetzt wird. Die Ausdehnung der rückseitigen Beschichtung 7 zusammen mit der geringen oder gar nicht vorhandenen Expansion der sichtseitigen Fläche 3 der Faserplatte 1 ergibt einen Kraftvektor nach oben in der der Schwerkraft entgegengesetzten Richtung, wenn die Platte 1 installiert wird, wobei ihre erste Oberfläche 5 bzw. ihre Sichtseite bezogen auf die Richtung der Schwerkraft in dem Deckengitter nach unten weist.
In der Ausführung von 2 hat die Platte 1 eine erste Oberfläche 5 und eine zweite Oberfläche 9. Auf der ersten Oberfläche 5 ist eine sichtseitige Beschichtung 3 angeordnet. Auf der zweiten Oberfläche 9 ist eine rückseitige Beschichtung 7 angeordnet. Die Kombination der sichtseitigen Beschichtung 3 und der rückseitigen Beschichtung 7 wirkt dem Durchhangeffekt aufgrund der Schwerkraft – Pfeil 11 – im feuchten Zustand entgegen. Die Faserplatte 1 ist eine Deckenplatte, die in einer Hängedecke installiert wird. Die zweite Oberfläche 9 kann die Seite sein, die dem Freiraum über der Platte 1 in dem Hängedeckensystem bzw. der Rohdecke zugewandt ist. Die beschichtete Platte kann eine Schalldämmplatte sein.
In der Ausführungsform von 3 hat die Faserplatte 1 eine sichtseitige Beschichtung 3 auf der ersten Oberfläche 5. Im Gegensatz zur Ausführung von 2 hat die Platte 1 keine rückseitige Beschichtung 7. Dadurch entfallen die Kosten für die rückseitige Beschichtung, während die Vorteile hinsichtlich struktureller Stabilität und Hydrophobizität aufgrund der sichtseitigen Beschichtung 3 beibehalten werden. Die Dicke der sichtseitigen Beschichtung 3 kann vergrößert werden, um eine zusätzliche Strukturstabilität und Hydrophobizität zur Verbesserung der Durchhangfestigkeit bei fehlender rückseitiger Beschichtung 7 zu erhalten.
Bei der Ausführungsform von 4 hat die Faserplatte 1 eine auf die erste Oberfläche 5 aufgebrachte sichtseitige Beschichtung 3 und eine weitere auf die zweite Oberfläche 9 aufgebrachte Beschichtung, die der sichtseitigen Beschichtung 3 entspricht. Diese Ausgestaltung sorgt für eine strukturelle Stabilität und Hydrophobizität der sichtseitigen Beschichtung 3 auf der ersten Oberfläche 5 und der gleichen nichtseitigen Beschichtung 3 auf der zweiten Oberfläche 9 der Faserplatte 1. Dadurch, dass sowohl auf der ersten Oberfläche 5 als auch auf der zweiten Oberfläche 9 die der sichtseitigen Beschichtung 3 entsprechende hydrophobe Beschichtung aufgebracht ist, kann nur wenig oder keine Feuchte in die erste Oberfläche 5 der Faserplatte 1 eindringen. Dies reduziert den Wert der Anschwellung des Materials der Faserplatte 1 und somit die Größe des Durchhangs. Zusätzlich werden die baulichen Vorteile der sichtseitigen Beschichtung 3 sowohl auf der ersten Oberfläche 5 als auch auf der zweiten Oberfläche 9 der Faserplatte 1 erhalten, was die Durchhangfestigkeit erhöht.
Bei dem Verfahren zum Beschichten einer Platte werden/wird auf eine Faserplatte 1 eine sichtseitige Beschichtung 3 und/oder eine rückseitige Beschichtung 7 aufgebracht. Die Beschichtungsteilchen oder -feststoffe in der Zusammensetzung für die sichtseitige Beschichtung 3 und die rückseitige Beschichtung 7 sind vorzugsweise in einem wässrigen Träger suspendiert, der ein organisches Lösungsmittel aufweisen kann. Die Zusammensetzung für die erste bzw. sichtseitige Beschichtung 3 und die zweite bzw. rückseitige Beschichtung 7 kann durch Walzenbeschichtung, Aufsprühen, Vorhangbeschichtung, Extrusion, Rakelbeschichtung und Kombinationen davon aufgebracht werden. Bevorzugt werden die Zusammensetzungen auf die Faserplatte 1 aufgesprüht. Geeignete Aufsprühwerte für diese Beschichtung liegen, ohne darauf beschränkt zu sein, in einem Bereich von etwa 21,6 bis 2160 g/m² (2 bis 200 g/ft²), bevorzugt von etwa 54 bis 430 g/m² (5 bis 40 g/ft²), besonders bevorzugt von etwa 81 bis etwa 270 g/m² (7,5 bis 25 g/ft²) auf einer Nassbasis. Bei einer ersten Ausführungsform wird die erste bzw. sichtseitige Beschichtung 3 auf die erste Oberfläche 5 oder die Sichtseite der Faserplatte 1 aufgebracht, während die rückseitige Beschichtung 7 auf die zweite Oberfläche 9 oder die Rückseite der Faserplatte 1 aufgebracht wird.
Neben der in 1 bis 4 gezeigten Rechtecksform der Faserplatte 1 kann jede Geometrie zum Einsatz kommen, die sich für Baumaterial als zweckmäßig erweist. Dazu gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, quadratische, kreisförmige oder ovale Platten. In 2 bis 4 sind die Platten 1 so installiert, dass die Richtung der Schwerkraft zu ihnen senkrecht ist. Die Platten 1 können jedoch auch anders angeordnet werden, beispielsweise parallel zur Richtung der Schwerkraft, d.h. die großen Fläche der Platte 1 sind im Wesentlichen senkrecht angeordnet. Es ist auch eine zur Richtung der Schwerkraft senkrechte Anordnung der Platte 1 mit nach oben weisender sichtseitiger Beschichtung 3 oder eine Anordnung in irgendeinem Winkel zu einer Parallelen denkbar, die senkrecht zur Richtung der Schwerkraft ist. Die relative Dicke der sichtseitigen Beschichtung 3 und der rückseitigen Beschichtung 7 in 1 bis 4 dient nur der Darstellung und gibt die Gesamtdicke oder die relative Dicke der Beschichtungen 3 und 7 nicht wieder.
Das Bindemittel der Zusammensetzung der sichtseitigen Beschichtung 3 kann in einem Bereich von etwa 5% bis etwa 50%, vorzugsweise von etwa 10% bis etwa 40%, und besonders bevorzugt von etwa 15% bis etwa 18% Trockengewicht liegen. Die Menge des Füllmaterials der sichtseitigen Beschichtung 3 mit hohem Modul kann in einem Bereich von 1% bis 80%, vorzugsweise von etwa 1% bis etwa 60%, besonders bevorzugt von etwa 5% bis etwa 40%, und ganz speziell von etwa 9% bis etwa 30% basierend auf Gewichtsprozent der Trockenfeststoffe des Ansatzes liegen. Die sichtseitige Beschichtung 3 kann aus etwa 5% bis 80% Feststoffen in Wasser abhängig von den anderen Komponenten bestehen. Die Feststoffprozente des Ansatzes der sichtseitigen Beschichtung 3 basieren gewöhnlich auf dem höchsten Feststoffgehalt, der die erforderliche Viskosität für die Anwendung nicht überschreitet.
Die Zusammensetzung des Bindemittels der zweiten Beschichtung bzw. rückseitigen Beschichtung 7 kann in einem Bereich von etwa 1% bis etwa 80%, vorzugsweise von etwa 10% bis etwa 40%, und besonders bevorzugt von etwa 15% bis etwa 18% Trockengewicht liegen. Die Menge des Füllstoffmaterials in der rückseitigen Beschichtung 7 mit hohem Modul reicht von etwa 1% bis 80%, vorzugsweise von etwa 1% bis etwa 60%, besonders bevorzugt von etwa 5% bis etwa 40%, und speziell von etwa 9% bis etwa 16% basierend auf Gewichtsprozent Trockenfeststoffen des Ansatzes. Die rückseitige Beschichtung 7 kann aus etwa 15% bis 80% Feststoffen in Wasser abhängig von den anderen Komponenten bestehen. Die Feststoffprozente in dem Ansatz basieren gewöhnlich auf dem höchsten Feststoffgehalt, der die erforderliche Viskosität für das Aufbringen nicht überschreitet. Beispielsweise würden für ein Aufsprühen die Feststoffprozente eine Viskosität ergeben, die ausreichend niedrig ist, um die Funktionsfähigkeit der Sprühdüse zu gewährleisten.
Wenn die sichtseitige Beschichtung 3 und die rückseitige Beschichtung 7 einmal aufgebracht sind, kann eine Wärmehärtung erfolgen. Beispielsweise kann die Beschichtung bei Temperaturen gehärtet werden, die in einem Bereich von etwa 177 bis etwa 371°C (350 bis 700°F) bei einer Dauer von etwa 15 s bis etwa 15 min liegen. Bei einer Ausführung erfolgt die Härtung bei Temperaturen von etwa 343 bis etwa 371°C (650 bis 700°F) für etwa 1 bis etwa 3 min. In einem anderen Fall erfolgt die Aushärtung bei einer Temperatur von etwa 204 bis etwa 232°C (400 bis 450°F) über etwa 10 bis etwa 12 nun. Bevorzugt wird eine Beschichtungsoberflächentemperatur von etwa 199°C (390°F), um den Abschluss der Härtung zu bestimmen.
Die sichtseitige Beschichtung 3 führt, wenn sie in Kombination mit der rückseitigen Beschichtung 5 auf eine Faserplatte 1 von 0,6 m × 1,2 m (2' × 4') aufgebracht wird, zu einem Gesamtdurchhang von weniger als etwa 7,6 mm (300 mils), wenn sie abwechselnd Atmosphären zwischen etwa 90% relativer Feuchte (RH – Relative Humidity) und etwa 35% RH ausgesetzt wird. Bevorzugt sorgt die sichtseitige Beschichtung 3 für einen Gesamtdurchhang von weniger als 6,35 mm. Besonders bevorzugt wird, dass die sichtseitige Beschichtung 3 einen Gesamtdurchhang von weniger als etwa 5 mm hat.
Durchhangwerte für eine Faserplatte 1 sind die größte gemessene Entfernung, die irgendein Teil des Plattendurchhangs unter eine Ebene durchhängt, wie sie durch die Ränder der Platte definiert ist, wenn die Platte in einer Vorrichtung, beispielsweise einem Tragsystem eines Hängegitters, aufgehängt ist, bezogen auf die lineare Entfernung, die von dem Maximalpunkt des Durchhangs an der Stelle der Platte gemessen wird, die sich am weitesten von dem Maximalpunkt des Durchhangs entfernt befindet. Beispielsweise befindet sich die größte gemessene Entfernung des Durchhangs für eine quadratische Platte gewöhnlich in der Mitte der quadratischen Platte oder in der Nähe davon. Die größte lineare Entfernung für die quadratische Platte wird von dem Maximalpunkt des Durchhangs zum Punkt der Platte gemessen, die von dem Maximalpunkt des Durchhangs am weitesten entfernt liegt, was die Entfernung von der Mitte des Quadrats zur Ecke des Quadrats ist. Bei einer Platte von 0,6 m × 0,6 m (2' × 2') beträgt beispielsweise die größte lineare Entfernung von der Mitte etwa 0,43 m (1,42 ft). Der Durchhangwert wird vorzugsweise minimiert, so dass die Platte unabhängig von der Geometrie bei einem Wert durchhängt, der eine ästhetisch gefällige Platte ermöglicht, auch wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt ist. In einer Ausführungsform hat das Beschichtungssystem der Faserplatte vorzugsweise eine solche Durchhangfestigkeit, dass der Durchhangwert in Ausdrücken der linearen Distanz zwischen dem Punkt des maximalen Durchhangs und dem Punkt der Platte, der am weitesten von dem maximalen Punkt des Durchhangs entfernt liegt, kleiner als etwa 1,2 mm/m (134 mils/ft) ist. Bevorzugt liegt der Durchhangwert der Faserplatte 1 bei weniger als etwa 9,3 mm/m (111 mils/ft), und besonders bevorzugt bei weniger als etwa 7,4 mm/m (89 mils/ft). Beispielsweise kann eine Faserplatte 1 von 0,6 m × 1,2 m (2' × 4') eine Gesamtdurchhangentfernung unter die Träger an der Mitte der Platte 1 von weniger als etwa 7,6 mm haben, was einem Durchhangwert von weniger als 11,2 mm/m (134 mils/ft) entspricht, d.h. weniger als 7,6 mm Gesamtdurchhangentfernung an der Mitte der Platte geteilt durch 0,68 m (2,24 ft) von der Mitte der Platte zur Ecke der rechteckigen Platte.
Somit hat die Faserplatte 1, die mit einer Beschichtung, wie sie vorstehend offenbart ist, beschichtet ist, einen hervorragenden Widerstand gegen einen durch Feuchte verursachten Durchhang, während sie Formaldehyd nur in ganz geringem oder keinem Ausmaß emittiert oder ausgast.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Tabelle 1 zeigt eine Zusammensetzung für eine schichtseitige Beschichtung 3 nach der vorliegenden Erfindung, die eine modifizierte schichtseitige Grundbeschichtung auf Stärkebasis mit 8,33% eines Füllstoffs mit hohem Modul hat.
Tabelle 1

Ansatzfeststoffe = 42,0%
Verhältnis Pigment/Bindemittel = 5,0
PVC = 74,5
Dichte 1,31 g/l (10,91 lbs/gal)

Die Zusammensetzung der sichtseitigen Beschichtung 3 des Beispiels 1 wird auf eine erste Oberfläche 5 einer Schalldämm-Faserplatte 1 mit einer Menge von etwa 216 g/m² (20 g/ft²) Nassgewicht aufgebracht, wobei die Deckenplatte die Abmessungen 0,6 m × 1,2 m (2' × 4') hat. Auf die zweite Oberfläche 9 der Platte 1 wird eine formaldehydfreie rückseitige Beschichtung 5 aufgebracht. Die rückseitige Beschichtung 5 hat eine Zusammensetzung, wie sie in der US Ser. No. 10/225 892 beschrieben ist. Dann werden beide Beschichtungen 3, 7 bei etwa 210°C (410°F) 11 nun lang gehärtet. Alternativ können die Beschichtungen 3, 7 2 Minuten lang bei etwa 357°C (675°F) gehärtet werden. Die Platten 1 für die Schalldämmung einer Decke werden dann in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und einer Durchhangprüfung unterworfen, bei welcher sie abwechselnden Zyklen mit hoher und geringer Feuchte ausgesetzt werden. Bei diesen Zyklen sind die Platten 1 abwechselnd Feuchtigkeiten von 90% und 35% RH ausgesetzt. Nach jedem Zyklus von 90%/35% RH wird der Durchhang der Platten gemessen. Der Durchhang ist die größte Entfernung, die jeder Abschnitt des Deckendurchhangs unter eine Ebene hat, die von den Rändern der Platte gebildet wird. Die Gesamtdurchhangwerte S sind als negative Zahlen angegeben, während jede Ausbeulung nach oben ein positiver Wert ist. Die Durchhangwerte sind in mm (mils) angegeben.
Tabelle 2

* Die Vergleichs-Sichtseitenbeschichtung enthält kein Füllstoffpigment mit hohem Modul.
** Die Vergleichs-Rückseitenbeschichtung basiert auf Melaminformaldehyd mit hohen Formaldehyd-Emissionen.
*** Die formaldehydfreie Rückseitenbeschichtung ist eine Beschichtung, die die Zusammensetzung nach US-Ser. No. 10/225 892 hat.

Tabelle 2 zeigt den Durchhang, der sich aus der Prüfung der Deckenplatten nach Beispiel 1 ergibt, wobei die Deckenplatten in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet sind und geprüft werden, indem sie abwechselnden Zyklen von hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden. Nach Tabelle 2 zeigt die Kombination der sichtseitigen Beschichtung 3 nach Beispiel 1 in Kombination mit der formaldehydfreien Rückseitenbeschichtung einen größeren Durchhangwiderstand als entweder die formaldehydfreie Rückseitenbeschichtung für sich oder die bekannte Melaminformaldehyd-Rückseitenbeschichtung.
Beispiel 2
Tabelle 3 zeigt eine Zusammensetzung für eine sichtseitige Beschichtung 3 nach Beispiel 2 mit einer sichtseitigen Beschichtung 3 auf der Basis eines wärmehärtbaren Acryls mit 29,14% Füllstoff mit hohem Modul.
Tabelle 3

Ansatzfeststoffe = 44,0%
Verhältnis von Pigment zu Bindemittel = 5,0
PVC = 72,0
Dichte = 1,38 g/l (11,10 lbs/gal)

Die sichtseitige Beschichtung von Beispiel 2 wird mit einer Menge von etwa 218 g/m² (20 g/ft²) Nassgewicht auf Deckenplatten von 0,6 m × 0,6 m (2' × 2') oder von 0,6 m × 1,2 m (2' × 4') aufgebracht. Auf die rückseitige Oberfläche 9 der Platte 1 werden etwa 216 g/m² (20 g/ft²) formaldehydfreie Rückseitenbeschichtung nach US-Ser. No. 10/225 892 aufgebracht. Dann werden beide Beschichtungen 3, 7 bei etwa 210°C (410°F) 11 min lang gehärtet. Alternativ können die Beschichtungen 3, 7 bei etwa 357°C (675°F) 2 min lang gehärtet werden. Diese Deckenplatten werden dann in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und einer Durchhangprüfung unterworfen, wobei sie abwechselnd Zyklen mit hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden.
Tabelle 4

* Die Standard-Sichtseitenbeschichtung enthält kein Füllstoffpigment mit hohem Modul.
** Die Standard-Rückseitenbeschichtung basiert auf Melaminformaldehyd mit hohen Formaldehyd-Emissionen.
*** Die formaldehydfreie Rückseitenbeschichtung ist eine Beschichtung, die die Zusammensetzung gemäß US-Ser. No. 10/225 892 hat.

Tabelle 4 zeigt den Durchhang aus der Prüfung der Deckenplatten von Beispiel 2, bei der die Deckenplatten in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und untersucht werden, indem sie abwechselnd Zyklen mit hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden. Die Ergebnisse in Tabelle 4 zeigen beträchtliche Verbesserungen des Durchhangs aufgrund der Verwendung der neuen sichtseitigen Beschichtungen 3 von Beispiel 1 und Beispiel 2 zusammen mit der formaldehydfreien Rückseitenbeschichtung.
Beispiel 3
Die in Tabelle 5 angegebene Zusammensetzung des Beispiels 3 zeigt die gleiche Bindemittelzusammensetzung der sichtseitigen Beschichtung 3 wie Beispiel 1, jedoch eine erhöhte Konzentration an Füllstoffmaterial mit hohem Modul für die sichtseitige Beschichtung 3.
Tabelle 5

Ansatzfeststoffe = 42,0%
Verhältnis Pigment/Bindemittel = 5,0
PVC = 74,5
Dichte = 1,31 g/l (10,91 lbs/gal)

Tabelle 6

*** Die formaldehydfreie Rückseitenbeschichtung ist die Beschichtung mit der Zusammensetzung nach US-Ser. No. 10/225 892.

Die Tabelle 6 zeigt den Durchhang aufgrund des Versuchs mit den Deckenplatten nach Beispiel 3, bei dem die Deckenplatten in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und geprüft werden, indem sie abwechselnden Zyklen mit hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden.
Beispiel 4
Die Zusammensetzung von Beispiel 4 hat die sichtseitige Beschichtung 3 gemäß Tabelle 7 und verwendet die gleiche Bindemittelzusammensetzung für die sichtseitige Beschichtung 3 wie Beispiel 1, jedoch hat die Zusammensetzung von Beispiel 4 eine verringerte Konzentration an Füllstoffmaterial für die sichtseitige Beschichtung 3 mit hohem Modul.
Tabelle 7

Tabelle 8
Tabelle 8 zeigt den Durchhang aus der Untersuchung der Deckenplatten nach Beispiel 4, die in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und untersucht werden, indem sie abwechselnden Zyklen von hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden.
Beispiel 5
Die Zusammensetzung für die sichtseitige Beschichtung 3 von Beispiel 5 ist in Tabelle 9 gezeigt und hat das gleiche Füllstoffmaterial für die sichtseitige Beschichtung 3 wie Beispiel 1, jedoch verwendet die Zusammensetzung von Beispiel 5 eine erhöhte Konzentration an Bindemittel für die sichtseitige Beschichtung 3.
Tabelle 9

Ansatzfeststoffe = 30,0%
Verhältnis Pigment/Bindemittel = 5,0
PVC = 74,5
Dichte = 1,13 g/l (9,45 lbs/gal)

Tabelle 10
Tabelle 10 zeigt den Durchhang aus der Überprüfung der Deckenplatten von Beispiel 5, die in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und untersucht werden, indem sie abwechselnden Zyklen von hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden.
Beispiel 6
Die Zusammensetzung der sichtseitigen Beschichtung 3 ist in Tabelle 11 gezeigt und hat das gleiche Füllstoffmaterial wie die sichtseitige Beschichtung 3 wie Beispiel 1, jedoch hat die Zusammensetzung von Beispiel 6 eine verringerte Konzentration von Bindemittel der sichtseitigen Beschichtung 3.
Tabelle 11

Tabelle 12
Tabelle 12 zeigt den Durchhang aus dem Versuch mit den Deckenplatten nach Beispiel 6, die in einem Standard-Hängedeckengitter angeordnet und geprüft werden, indem sie abwechselnden Zyklen mit hoher und niedriger Feuchte ausgesetzt werden.

Claims

Beschichtetes durchhangfestes plattenförmiges Baumaterial – mit einem Substrat (1), das eine erste Oberfläche (5) und eine zweite Oberfläche (9) und eine Randfläche hat, und – mit einer Beschichtung (3), die wenigstens auf der ersten Oberfläche (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Beschichtung (3) im Wesentlichen hydrophob ist und ein erstes Bindemittel und ein erstes Füllstoffmaterial aufweist.
Plattenförmiges Baumaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen hydrophobe Beschichtung (3) sowohl auf der ersten Oberfläche (5) als auch auf der zweiten Oberfläche (9) angeordnet ist.
Plattenförmiges Baumaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die im Wesentlichen hydrophobe Beschichtung (3) auf der ersten Oberfläche (5) des Substrats (1) als erste Beschichtung angeordnet ist und – dass eine im Wesentlichen hydrophile Beschichtung (7), die ein zweites Bindemittel und ein zweites Füllstoffmaterial aufweist, auf der zweiten Oberfläche (9) des Substrats (1) als zweite Beschichtung angeordnet ist, – wobei die im Wesentlichen hydrophobe Beschichtung (3) und die im Wesentlichen hydrophile Beschichtung (7) mit unterschiedlichen Werten bei Vorhandensein von Feuchte expandieren.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Beschichtung (3) im Wesentlichen formaldehydfrei ist.
Plattenförmiges Baumaterial nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (7) im Wesentlichen formaldehydfrei sind.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Beschichtung (3) bei Vorhandensein von Feuchte im Wesentlichen keine Expansion aufweist.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Faserplatte (1) ist.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Füllstoffmaterial eine Plättchengeometrie aufweist.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Füllstoffmaterial eine Teilchengröße von etwa 10 μm bis etwa 250 μm hat.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Füllstoffmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Glimmer, Aluminiumsilicat, gemahlenem rostfreiem Stahl, Titankarbid, mit Magnesium teilweise stabilisiertem Zirkondioxid, Quarz, Borsilicatglas und Kombinationen davon besteht.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des ersten Bindemittels ein Polymer ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Stärke, Eiweiß, natürlichen Polymeren, wärmehärtbaren Acrylen, Vinylpolymeren, thermoplastischen Acrylen, Epoxiurethanen, Polyestern, Polyamiden und Kombinationen davon besteht.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Substrat einen Durchhang hat, der kleiner als etwa 11,2 mm/m (134 mils/ft.) ist.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Substrat (1) einen Durchhang hat, der kleiner als etwa 7,4 mm/m (89 mils(/ft.) ist.
Plattenförmiges Baumaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (5) des von einer Platte gebildeten Substrats die sichtseitige Fläche der Platte (1) ist und dass die zweite Oberfläche (9) des aus einer Platte bestehenden Substrats (1) die Rückseite der Platte (1) ist, wenn die Platte (1) als schalldämmende Deckenplatte eingesetzt ist.
Verfahren zur Herstellung einer durchhangfesten Faserplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (5) der Faserplatte (1) mit einer ersten Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird, die ein erstes polymeres Bindemittel und einen ersten Füllstoff aufweist, wodurch eine im Wesentlichen hydrophobe erste Beschichtung (3) gebildet wird, wobei der erste Füllstoff ein Material aufweist, das einen hohen Elastizitätsmodul hat.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (5) und die zweite Oberfläche (9) der Faserplatte (1) mit der ersten Beschichtungszusammensetzung beschichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (5) mit der ersten Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird und dass die zweite Oberfläche (9) der Faserplatte (1) mit einer zweiten Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird, die ein zweites polymeres Bindemittel mit einer hydrophilen Gruppe und einen zweiten Füllstoff aufweist, um eine im Wesentlichen hydrophile zweite Beschichtung (7) zu bilden, wobei der zweite Füllstoff ein Material mit einem hohen Elastizitätsmodul aufweist.