DE202006006946U1 - Flammbeständige ultra-leichte Verbundplatte mit dreidimensionalem Oberflächendesign - Google Patents

Flammbeständige ultra-leichte Verbundplatte mit dreidimensionalem Oberflächendesign Download PDF

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Abstract

Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte, umfassend:
eine erste Außenschicht und eine zweite Schicht, wobei die erste Außenschicht und die zweite Schicht jeweils ein flammverzögerndes Material umfassen, und wobei die erste Außenschicht und die zweite Schicht mit einem flammverzögernden Material miteinander verbunden sind; und
eine Versiegelungsbeschichtung auf mindestens einer der äußeren Oberflächen der ersten Außenschicht,
wobei weiterhin mindestens eine Oberfläche entweder der ersten Außenschicht oder der zweiten Schicht eine dreidimensionale dekorative Oberfläche umfasst, die durch Verschiebung eines Teils mindestens einer der ersten Außenschicht und der zweiten Schicht gebildet worden ist, und wobei das flammverzögernde Material ein Material, das flammverzögernd ist, oder ein Material, das so behandelt worden ist, dass es flammverzögernd ist, umfasst.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige (oder -verzögernde) Verbundplatte bzw. Verbundtäfelung mit einem dreidimensionalen künstlerischen Design auf der Oberfläche der ultra-leichten hitze- und flammbeständigen Verbundplatte. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein System für die Erzeugung einer Verbundplatte aus hitze- und flammbeständigen Hochleistungsmaterialien, wie Aramidpolyamidpolymeren (beispielsweise NOMEX® von der Firma DuPont) oder einem beliebigen anderen flammverzögernden oder flammverzögert-behandelten Material, das an eine andere Schicht des flammverzögernden Materials gebunden werden kann, wie Papier, Gewebe, ein wabenartiges Material oder ein Schaumstoff. Die flammverzögernden Materialien können mittels einer Schweißmaschine, wie einer Ultraschallmaschine, verbunden werden oder durch einen thermoplastischen, einen wärmehärtenden, einen thermogebundenen oder einen anderen flammbeständigen Klebstoff angeheftet werden. Die Dicke des fertigen Verbundmaterials kann etwa 1,59~6,35 mm (1/16~1/4 inch) betragen. Das Verbundmaterial kann dann dekoriert und eingeritzt (oder geprägt) werden, mit oder ohne das Einsetzen eines flammverzögernden Materials zwischen die Schichten vor dem Einritzen, um eine dreidimensionale dekorative Oberfläche zu ergeben. Die Stufen der Dekoration und des Einritzens können in jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden – Färben, gefolgt von Einritzen, oder Einritzen, gefolgt von dem Färben. Alternativ kann eine bzw. können mehrere Schichten vor der Bildung des Verbundmaterials bedruckt werden. Dann wird ein klarer Finish mit dem flammverzögernden Mittel auf die Oberfläche des Verbundmaterials aufgebracht.
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Derzeit gibt es viele Anwendungszwecke für flammbeständige Schrankenmaterialien für Sicherheitszwecke. So bestehen beispielsweise bei vielen Transportformen behördlich geregelte Erfordernisse hinsichtlich flammbeständiger Schrankenmaterialien und Platten in den Fahrzeugen. Solche Verwendungen schließen Flugzeuge und Züge ein. Es sind behördliche Vorschriften publiziert worden, um die Eigenschaften zu regeln, die für bestimmte Anwendungszwecke gefordert werden. So gibt z.B. das Gesetz mit der Bezeichnung 14 C.F.R. §25 die Luftfahrtstandards für Flugzeuge der Transport-Kategorie an. Die Abschnitte 25.851 bis 25.869 sind auf den Feuerschutz gerichtet. Im Abschnitt 25.853 heißt es, dass Materialien, die in Abteilen verwendet werden, welche von der Besatzung oder den Passagieren eingenommen werden, bestimmten Testkriterien genügen müssen, die in den Teilen I und II des Anhangs F des Gesetzes angegeben sind. Die Regelung §25.853 (d) fordert, dass bestimmte Innenkomponenten von Flugzeugen mit Passagierkapazitäten von 20 oder mehr noch zusätzlichen Erfordernissen genügen müssen, wie sie in den Teilen IV und V des Anhangs F angegeben sind. Solche Komponenten schließen innere Decken- und Wandvertäfelungen, Trennwände, Bord-Küchenstrukturen und große Schränke sowie Stauabteile in der Kabine ein.
  • Teil IV des Anhangs F hat den Titel „Test Method to Determine the Heat Release Rate From Cabin Materials Exposed to Radiant Heat" und gibt eine Methode des Testens ei nes Probekörpers und der Geschwindigkeit eines Wärmefreisetzungsapparates der Ohio State University („OSU 65/65") (die die modifizierte Version der Geschwindigkeit eines Wärmefreisetzungsapparates, standardisiert durch die Norm ASTM E-906, ist) für den Test an. Unter Verwendung dieser Testmethode darf die gesamte mittlere positive Wärmefreisetzung über die ersten zwei Minuten des Aussetzens der Probekörper nicht über einen Wert von 65 kW-min/m2 hinausgehen, und die mittlere Spitze der Wärmefreisetzungsgeschwindigkeit für die Probekörper darf nicht über einen Wert von 65 kW/m2 hinausgehen.
  • Teil V des Anhangs F hat den Titel „Test Method to Determine Smoke Emission Characteristics of Cabin Materials" und spezifiziert, wie die Probekörper konstruiert, konditioniert und beim Flamm-Modus gemäß der ASTM-Standardtestemethode F814-83 getestet werden müssen. Bei Anwendung dieser Testmethode kann die mittlere spezifische optische Rauchdichte nach vier (4) Minuten nicht über 200 hinausgehen.
  • Über die Jahre ist schon eine Anzahl von flammbeständigen Materialien entwickelt worden, die diesen Erfordernissen und den gesetzlichen Standards zur Verwendung in Flugzeugen und für andere Anwendungszwecke genügen. So sind z.B. Beschichtungsmaterialien für Materialien entwickelt worden sowie flammbeständige Gewebe und Papier. Ein solches flammbeständiges Material ist das Produkt NOMEX®, ein Aramidpolyamidpolymeres, hergestellt von der Firma DuPont. Dieses Produkt wird in weitem Umfang derzeit in Flugzeugen für Spundwandteppiche verwendet. NOMEX® ist in verschiedenen Formen erhältlich, einschließlich in Form von Geweben und Papieren. Üblicherweise werden Fasern aus dem Produkt NOMEX® zu dekorativen Geweben verwebt und in Spundwandteppichen verwendet. Während gewebte Flächengebilde aus dem Material NOMEX® für die Verwendung geeignet sind und den derzeitigen Spezifikationen hinsichtlich der Wärmefreisetzungsgeschwindigkeit und der Rauchdichte genügen, sind doch die resultierenden Platten bzw. Vertäfelungsmaterialien teuer und schwer.
  • 2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
  • Es sind schon flammbeständige Beschichtungsmittel beschrieben worden. So beschreibt z.B. die veröffentlichte U.S. Patentanmeldung Nr. US2004/0176004, von Fyfe, mit dem Titel „Method of Applying Fire Protection Coating To FRP-Reinforced Structure", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, ein Verfahren zur Aufbringung von flammbeständigen Beschichtungen auf Strukturen. Es wird eine Isolationsschicht aus Gips auf ein Strukturelement aufgebracht und dann wird eine Diffusionsschranke, wie ein quellendes Epoxy-Beschichtungsmittel, auf das Gipsgemisch aufgebracht. Das quellende Beschichtungsmittel verschäumt und verkohlt, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, und die verkohlte Oberfläche ist verbrennungsbeständig.
  • Es sind auch schon flammbeständige Platten und Gewebe mit geringem Gewicht beschrieben worden. So beschreibt z.B. die veröffentlichte U.S. Patentanmeldung Nr. US2003/0022577, von Kim et al., mit dem Titel „Fire-Resistant Panel Comprising Loess and Fire-Resistant Decorative Panel Using the Same", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, eine flammbeständige Platte, umfassend ein Substratmaterial aus einem gewebten oder nicht-gewebten Flächengebilde aus anorganischen Fasern oder Papier; und einen Harzcompound, der imprägniert ist oder auf das Substratmaterial aufgeschichtet worden ist, enthaltend ein wärmehärtendes Harz, ausgewählt aus Phenolharzen, modifizierten Phenolharzen, modifizierten Phenolharnstoffharzen, Melaminharzen, modifizierten Melaminharzen, modifizierten Melaminharnstoffharzen, Harnstoffharzen oder modifizierten Harnstoffharzen, flammbeständigen Materialien und Löss. Das Substrat wird so beschrieben, dass es aus Glasfasern, Aluminiumoxidfasern oder Kraft-Papier besteht. Das flammverzögernde Material kann Phosphor und Stickstoff und eine feste Phase, wie ein Dicyandiamid, enthalten. Das Dicyandiamid setzt sich mit den Materialien in dem Harzcompound so um, dass dieser in nicht-entflammbare Substanzen umgewandelt wird, was zu flammbeständigen Effekten dahingehend führt, dass die dekorative Platte nicht brennt. Löss, der einen anorganischen Füllstoff, der die Wärme nicht überträgt, darstellt, absorbiert ebenfalls Wärme, wodurch ein flammbeständiger Effekt erhalten wird. Der Löss kann auch unterschiedliche Farben zeigen. Es ist auch schon eine flammbeständige dekorative Platte beschrieben worden, hergestellt durch Aufeinanderlegen und Verformen unter hoher Temperatur und hohem Druck auf einer Oberfläche und/oder einer Rückseite eines laminierten Foliensubstrats mit einer Vielzahl dieser flammbeständigen Platten. Die Platten werden dadurch dekoriert, dass die Oberfläche der dekorativen Schicht angestrichen wird oder dass die Oberfläche der dekorativen Schicht mit einem wärmehärtenden Harz imprägniert wird.
  • Die veröffentlichte U.S. Patentanmeldung Nr. US2003/0124397, von Kim et al., mit dem Titel „Fire-Resistant Composite Panel and Fire-Resistant Decorative Panel Using The Same", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine flammbeständige Platte, umfassend ein Substratmaterial aus einem gewebten oder nicht-gewebten Flächengebilde aus anorganischen Fasern oder einem Papier; und einen Harzcompound, imprägniert oder aufgeschichtet auf das Substratmaterial, enthaltend ein wärmehärtendes Harz, ausgewählt aus Phenolharzen, modifizierten Phenolharzen, modifizierten Phenolharnstoffharzen, Melaminharzen, modifizierten Melaminharzen, modifizierten Melaminharnstoffharzen, Harnstoffharzen oder modifizierten Harnstoffharzen, ein flammverzögerndes Material und Löss und zusätzlich eine rückwärtige Schicht aus einer Aluminiumfolie oder einer galvanisierten Stahlplatte.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 6 790 795, von Erb, Jr. et al., mit dem Titel „Fire Blocking Fabric", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt ein Feuerblockierungsmaterial, umfassend ein Faservlies, enthaltend para-Aramidfasern und voroxidiertes Polyacrylnitril und gegebenenfalls ein Garnett aus recyceltem Polybenzimidazol, para-Aramid oder meta-Aramid oder Kombinationen davon.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 6 596 658, von Putnam et al., mit dem Titel „Laminated Fabric With Fire-Retardant Properties", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt ein laminiertes Flächengebilde, bestehend aus einer Schicht mit relativ geringem Gewicht, gebildet aus dimensionsstabilen hitzebeständigen Fasern, wie NOMEX®, und einer relativ schweren Schicht, gebildet aus einer oder mehreren Lagen. Die Schicht aus den NOMEX®-Fasern kann durch bekannte Verfahren des Kardierens und der Luftauflegung hergestellt werden. Die Schicht aus den NOMEX®-Fasern wird auf eine Trägerschicht, hergestellt aus einem Stapelfasergewebe, durch Hochdruckwasserströme auflaminiert. Ein dreidimensionales Bild wird dadurch gebildet, dass das Laminat über eine Bildtransfervorrichtung geführt wird, während Hochdruckwasser gegen die nach außen gerichtete Oberfläche des Laminats gerichtet wird. Das Laminat kann auch düsengefärbt werden.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 6 333 280, von Hashimoto et al., mit dem Titel „Flame-Retardant Or Imcombustible Decorative Laminate Sheet", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine flammverzögernde oder nicht-entflammbare dekorative Folie, die ein einstückiges Laminat ist, umfassend ein Folienmaterial für eine Kernschicht, erhalten durch Imprägnierung eines Grundfolienmaterials aus anorganischen Fasern, mit einer Zusammensetzung aus einem Phenolharz und/oder einem Melaminharz und Aluminiumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid, und ein dekoratives Folienmaterial, das auf eine Seite des Folienmaterials für die Kernschicht aufgebracht worden ist. Es kann auch eine Verstärkungsschicht zwischen mehrfache Kernschichten zwischengelegt werden. Die dekorative Schicht kann aus verschiedenen Farben oder Mustern ausgewählt werden.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 5 612 130, von Smirnov et al., mit dem Titel „Fire-Resistant Multipurpose Protective Coating", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt ein flammbeständiges Mehrzweck-Schutzüberzugsmaterial, umfassend einen Zweischichtüberzug, bei dem die erste Schicht aus einer hitzebeständigen Schicht aus oxidiertem Graphit besteht und die zweite Schicht aus einer eine Silikonflüssigkeit enthaltenden hydrophoben hoch-dispergierten-hydrophoben Pulverschicht besteht.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 4 780 359, von Trask et al., mit dem Titel „Fire Retardant Structural Textile Panel", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine nicht-gewebte Textilplatte zur Verwendung als flammverzögerndes Material und ein Schall dämmendes Schrankenmaterial für das Innere von Flugzeugen, das fünf Schichten von nicht-gewebten Textilfasern von Polyphenylensulfidfasern und NOMEX®-Fasern umfasst, die kardiert, quer-verlappt, vernadelt und thermisch gebunden worden sind, indem die Platte auf die Erweichungspunkttemperatur der Polyphenylensulfidfasern, deren Äußeres eine Haut aus Polyvinylchlorid umfasst, erhitzt worden ist. Die Fasern sind thermoverformt worden und sie behalten eine permanen te Gestalt aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften der Fasern aus Polyphenylensulfid bei.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 4 752 300, von Johnson, mit dem Titel „Dyeing and Fire Retardant Treatment For Nomex", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine gleichzeitige Färbung und Flammverzögerungsbehandlung des Materials NOMEX®. Ein flammverzögerndes Material oder ein System zusammen mit einem Dispersionsfarbstoff oder einem sauren Farbstoff, wird auf die NOMEX®-Fasern in Form von Stapelfasern, eines Taues oder eines Garnes; eines Gewebes, eines nicht-gewebten Materials, eines kreisförmig gewirkten oder Trikot-gewirkten Flächengebildes oder gekräuselter, texturierter, geflockter oder getufteter Textilien aufgebracht. Die flammverzögernden Materialien sind thermisch stabile cyclische Phosphonatester, wie das Produkt Antiblaze® 19. Die Fasern werden in Gegenwart von dem Farbstoff plus der flammverzögernden Flüssigkeit auf eine Temperatur im Bereich von 149-316°C (300-600°F) erhitzt, obgleich die Temperatur höher sein kann.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 4 726 987, von Trask et al., mit dem Titel „Fire Retardant Structural Textile Panel", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine Platte aus einem nicht-gewebten Textilmaterial zur Verwendung als flammverzögernde und Geräusch hemmende Schranke im Inneren von Flugzeugen, welches Material fünf Schichten von nicht-gewebten Textilfasern von Polyphenylensulfidfasern und NOMEX®-Fasern umfasst, die kardiert, querverlappt, vernadelt und thermisch gebunden worden sind, indem die Platte auf die Erweichungspunkttemperatur der Polyphenylensulfidfasern erhitzt worden ist, welche Fasern ein Äußeres, umfassend eine Haut aus Polyvinylchlorid, haben. Die Fasern sind thermoverformt und sie behalten eine permanente Gestalt aufgrund der thermoplas tischen Eigenschaften der Polyphenylensulfidfasern bei. Eine alternative Ausführungsform verwendet eine Schicht aus einem Polyesterpolyurethanschaumstoff unterhalb des Vinyl, um dieses von den Hitzestrahlungseigenschaften des Polyphenylensulfids abzuschirmen und eine Kräuselung des Vinylmaterials während der Verarbeitung zu verhindern.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 4 693 926, von Kowalski et al., mit dem Titel „Flexible, Fire-Resistant, Decorative Laminates And Methods Of Manufacture Thereof", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt zusammengesetzte flexible flammbeständige dekorative Laminate mit geringem Gewicht, die zur Verwendung für Spundwandteppiche in Flugzeugen geeignet sind. Die Laminate umfassen eine laminare flammbeständige Schicht mit Einschluss einer Aluminiumfolie, gebunden an eine erste inerte Polyvinylfluoridfolie; ein darunter liegendes flexibles Laminat auf papierartiger Basis; Mittel für die klebende Verbindung der ersten Folie für die Laminierung; einen harzartigen Prägungsfilm, der auf der Aluminiumfolie liegt; sowie eine äußere transparente Folie aus klarem PVC. Das Laminat kann durch Seidendruck, photographischen Druck oder durch Drucken dekoriert werden und es ist durch eine äußere Polyvinylfluoridfolie geschützt.
  • Die U.S. Patentschrift Nr. 4 557 961, von Gorges, mit dem Titel „Lightweight, Fire-Retardant Structural Panel", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine zusammengesetzte flammverzögernde laminare Strukturplatte mit geringem Gewicht, umfassend einen folienartigen zentralen Wabenkern, gebildet aus Aluminium, Papier, das zur Verbesserung seiner Flammbeständigkeitseigenschaften behandelt worden ist; obere und untere perforierte Frontfolien, gebildet aus leichten faserartigen Materialien, imprägniert mit einem Phenolharz; ein Paar von oberen und unteren phenolischen Klebstofffilmen, die zwischen den Wabenkern und die perforierten Frontfolien zwischengelegt sind; einen flammverzögernden Überzug, umfassend ein Copolymeres aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropen, aufgebracht auf eine freigelegte Oberfläche der unteren Frontfolie.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit dreidimensionalem künstlerischem Design auf der Oberfläche. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein System zur Erzeugung einer Verbundplatte aus Schichten von hitze- und flammbeständigen Materialien mit hoher Leistungsfähigkeit, beispielsweise aus Aramidpolyamidpolymeren (z.B. NOMEX®), die mit zusätzlichen flammverzögernden Schichten, beispielsweise aus Papier, Gewebe, wabenartigem Material oder Schaumstoff, verbunden werden können. Die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung „flammverzögernde Materialien" soll Materialien angeben, die flammverzögernde Materialien oder Materialien, die so behandelt worden sind, dass die behandelten Materialien flammverzögernd sind, ungeachtet, ob das ursprüngliche Material vor der Behandlung flammverzögernd war oder nicht, umfassen. Die flammverzögernden Materialien können miteinander durch eine Schweißmaschine, wie eine Ultraschallmaschine, verbunden werden oder durch einen flammbeständigen Klebstoff aneinander angefügt werden. Gegebenenfalls kann ein flammverzögerndes Material, wie ein Nomex®-Garn oder ein beliebiges anderes flammverzögerndes oder flammverzögernd-behandeltes Material, zwischen Schichten der flammverzögernden Materialien, die den Verbundkörper bilden, eingesetzt werden, um einen signifikanten dreidimensionalen Effekt zu erzielen. Die Dicke des fertigen Verbundmaterials kann in Abhängigkeit vom Typ und der Anzahl der Schichten, die den Verbundkörper bilden, bei etwa 1,59-6,35 mm (1/16-1/4 inch) liegen. Das Verbund material kann eingeritzt (oder geprägt) werden, wobei eine Behandlung mit Ultraschall erfolgt, um eine dreidimensionale dekorative Oberfläche zu ergeben. Das Verbundmaterial kann auch dekorativ gestaltet werden, indem eine Oberfläche eines der flammverzögernden Materialien vor der Bildung des Verbundmaterials bedruckt wird. Alternativ kann eine äußere Oberfläche des Verbundmaterials nach der Herstellung des Verbundmaterials gefärbt werden. Bei dieser Ausführungsform kann das Verbundmaterial vor oder nach dem Einritzen gefärbt werden. Dann wird ein klares Finishmaterial mit dem flammverzögernden Mittel auf die gefärbte Oberfläche des Verbundmaterials aufgebracht.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine ultra-leichte Platte zur Verfügung zu stellen, die für die Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche und als Wandplatten bzw. Wandvertäfelungen geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen, hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern, zu ergeben.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw. Tafel, umfassend zwei oder mehrere Schichten von klebend verbundenen flammverzögernden Materialien, zur Verfügung zu stellen, die zur Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen, hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern, zu ergeben.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte oder Tafel, umfassend zwei oder mehrere Schichten von klebend miteinander verbundenen flammverzögernden Materialien zur Verfügung zu stellen, die auf der Oberfläche des geformten Verbundmaterials gefärbt und geritzt (oder geprägt) worden sind, um ein dekoratives Aussehen zu erhalten, die zur Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen, hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern, zu ergeben.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw. Tafel zur Verfügung zu stellen, die zur Verwendung für Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen geeignet ist, die die behördlichen Richtlinien für die Hitzefreisetzungsrate und die Rauchentwicklung, gemessen durch die Tests, wie in Anlage F, Teile IV und V von 14 C.F.R. §25 angegeben, erfüllen oder sogar übertreffen.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw. Tafel zur Verfügung zu stellen, die für beliebige Anwendungszwecke geeignet ist, wo ein Schutz gegenüber einer Freisetzung von Hitze und vor dichtem Rauch erforderlich ist.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw. Tafel zur Verfügung zu stellen, die für jeden beliebigen Anwendungszweck geeignet ist, wo ein Schutz gegenüber einer Freisetzung von Hitze und einer Rauchentwicklung gewünscht wird, und die ein Gewicht von etwa 31,1 g bis etwa 77,8 g/929 cm2 (1,0 bis etwa 2,5 oz/ft2) hat.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu geeignet ist, die Oberfläche einer ultra-leichten Platte, hergestellt indem zwei oder mehrere Schichten von flammverzögernden Materialien, klebend gebunden wurden, einzuritzen, wobei die Oberfläche des Verbundmaterials eingeritzt (oder geprägt) wird, indem eine Ultraschallstrahlung im Bereich von etwa 15 kHz bis etwa 220 kHz auf die Oberfläche gerichtet wird, wenn diese sich in einem befeuchteten Zustand befindet, wobei speziell gestaltete Hornspitzen verwendet werden, um die Ultraschallstrahlung auf die befeuchtete Oberfläche des Verbundmaterials zu richten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und andere Merkmale der Erfindung werden im Zusammenhang mit den folgenden Figuren und der folgenden Diskussion genauer beschrieben.
  • Die 1a, 1b, 1c und 1d zeigen speziell gestaltete Hornspitzen, um die Ultraschallstrahlung auf die feuchte Oberfläche eines Verbundmaterials, hergestellt gemäß der Erfindung, zu richten.
  • Die 2 zeigt ein Verfahren des Einritzens der feuchten Oberfläche des erfindungsgemäßen Verbundmaterials.
  • Die 3 zeigt eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit einem dreidimensionalen künstlerischen Design auf der Oberfläche bei Verwendung als Spundwandvertäfelung in einem Flugzeug.
  • Die 4 zeigt die Schichten von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, wie in den Beispielen 1 bis 5 und 7 bis 8 beschrieben.
  • Die 5 zeigt die Schichten einer Ausführungsform der Erfindung, wie in Beispiel 6 beschrieben.
  • 6 zeigt die Schichten einer Ausführungsform der Erfindung, wie in Beispiel 9 beschrieben.
  • Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit einem künstlerischen Design auf der Oberfläche umfasst zwei oder mehrere Schichten von flammbeständigen (oder -verzögernden) Materialien, die miteinander klebend verbunden worden sind, um ein Verbundmaterial zu bilden. Die flammverzögernden Materialien können Papier, Gewebe, Schaumstoffe, wabenartige Materialien oder Papier mit Klebstoff auf der Rückseite sein. Die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung „flammverzögernde (oder -beständige) Materialien" soll Materialien bezeichnen, die flammverzögernde (oder -beständige) Materialien oder Materialien, die so behandelt worden sind, dass die behandelten Materialien flammverzögernd (oder -beständig) sind, umfassen, ungeachtet ob das ursprüngliche Material vor der Behandlung flammverzögernd (oder -beständig) war oder nicht. Geeignete Papiere und Gewebe, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, sind NOMEX®-Papier und Gewebe, umfassend Aramidpolyamidpolymere, erhältlich von der Firma DuPont. Ein geeignetes NOMEX®-Papier ist in Dicken von etwa 0,18 bis etwa 4 mm (etwa 7 mil bis etwa 4 mm) erhältlich. Das Papier kann für den vorgesehenen Anwendungszweck der ultra-leichten Platte ausgewählt werden und die Dicke sollte so ausgewählt werden, dass der Platte eine genügende Stabilität verliehen wird und dass den behördlichen Vorschriften hinsichtlich der Hitzefreisetzung und der Rauchdichte genügt wird. Es ist gefunden worden, dass eine Dicke des NOMEX®-Papiers von etwa 0,58 mm (23 mil) eine annehmbare Stabilität zur Verwendung als Spundwand in Flugzeugen verleiht und auch den FAA-Vorschriften hinsichtlich der Freisetzung von Hitze und der Rauchdichte genügt. Geeignete Gewebe schließen im Wesentlichen Gewebe mit einem NOMEX®-Gehalt von 100 ein, erhältlich von der Firma IBENA Textilwerke Beckmann GmbH, beispielsweise als ProfireTM, umfassend NOMEX®-N-104-Garn in Kette- und Schussrichtungen (Kettenfadendichte FD 430 ± 10 Fd./10 cm, Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen 320 ± 10 Fd./10 cm), gewebt mit einer Körperwebbindung von 3/1 und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801, von 185 ± 5 g/m2. Es wird auch angenommen, dass Gewebe, hergestellt aus NOMEX®, die zusätzliche flammverzögernde Komponenten, wie solche, wie in IBENA PROTECT® gefunden, haben, oder beliebige flammverzögernde Materialien für erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind.
  • Geeignete flammverzögernde Schaumstoffe schließen den verdichteten HT-Polyimid-Schaumstoff mit der Bezeichnung Solimide®, erhältlich von der Firma Degussa Corp., und das Material DAX 90 von der Firma Skandia, Inc. mit Dichten im Bereich von etwa 0,064 bis etwa 0,112 g/cm3 (etwa 4 bis etwa 7 lbs/ft3) ein. Es ist gefunden worden, dass Schaumstoffe mit einer Dichte im Bereich von etwa 0,08 bis etwa 0,10 g/cm3 (etwa 5 bis etwa 6,5 lbs/ft3) eine genügende Stabilität und einen guten Schutz gegen Hitzefreisetzung sowie einen Schutz gegen dichten Rauch für ultraleichte Täfelungsmaterialien ergeben, die als Spundwände in Flugzeugen verwendet werden. Es ist auch gefunden worden, dass weniger dichte Schaumstoffe im Vergleich zu dichteren Schaumstoffen gemäß der Erfindung leichter einzuritzen sind, um einen dreidimensionalen Effekt zu erhalten, während dichtere Schaumstoffe den ultra-leichten Platten gegenüber Schaumstoffen mit geringerer Dichte eine bessere Dauerhaftigkeit verleihen. Der Schaumstoff kann entsprechend den strukturellen Erfordernissen, entsprechend den Sicherheitserfordernissen und dekorativen Effekten, die für die Endverwendung der ultra-leichten Platte gewünscht wird, ausgewählt werden.
  • Geeignete flammverzögernde wabenartige Materialien schließen das wabenartige Material mit der Bezeichnung NOMEX®, z.B. HRH®-10, ein wabenartiges Aramidfaser/Phenolharz-Material, erhältlich von der Firma Hexcel Corporation of Pleasanton, Kalifornien, ein. Jedes beliebige wabenartige Material mit der Bezeichnung NOMEX® oder ein anderes flammverzögerndes (oder flammverzögernd-behandeltes) wabenartiges Material sollte geeignet sein, solange wie das wabenartige Material in den erfindungsgemäßen Verbundstoff eingebunden werden kann.
  • Die flammverzögernden Schichten werden unter Verwendung von flammverzögernden Klebstoffen, die im Stand der Technik für die Verbindung von solchen Materialien gut bekannt sind, miteinander verbunden. Geeignete flammverzögernde Klebstoffe können thermoplastische, wärmehärtende oder druckempfindliche Klebstoffe umfassen. Andere Klebstoffe können ebenfalls verwendet werden, solange wie die am Schluss erhaltenen Produkte die Sicherheitstests für die Verwendung als ultra-leichte Platten, beispielsweise hinsichtlich der Rauchdichte oder der Hitzefreisetzung, erfüllen. Die Klebstoffe können Folien mit einer Dicke von etwa 0,08 bis etwa 1,14 mm (etwa 3 bis etwa 45 mil) umfassen oder sie können eine Flüssigkeit umfassen und sie können entsprechend den im Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen ausgewählt und mit den Schichten der ultraleichten Platten verbunden werden. Geeignete flammverzögernde thermoplastische Klebstoffe schließen den Filmklebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321, erhältlich von der Firma Bostik, Inc. ein. Ein geeigneter flammverzögernder wärmehärtender Klebstoff ist das Produkt Bostik® 610, das gleichfalls von der Firma Bostik Inc. erhältlich ist. Ein geeigneter druckempfindlicher Klebstoff ist das Produkt Bostik® 576, das ebenfalls von der Firma Bostik, Inc. erhältlich ist. Die Kimco-Produkte 65/65, Klebstoff-Nrn: 8110401-2; 8110401-3; 8110401-4; 8110401-5; 8110401-6; 8110401-7; 8110401-8; 8110401-9; 8110401-10; 8110401-11; 8110401-12; 8110401-13; 8110401-14; 8110401-15; und 8110401-16, die von der Firma Kimco Products of Wylie, Texas, erhältlich sind, sind als wärmehärtende oder thermoplastische Flüssigkeiten verfügbar, und es wird angenommen, dass sie für die Zwecke gemäß der Erfindung geeignet sind. Es ist gefunden worden, dass eine genügende Adhäsion zwischen den Schichten der flammverzögernden Materialien, aus denen die ultra-leichte Platte besteht, durch eine einfache Hitzeverpressung der Verbundmaterialschichten mit Klebstofffolien mit einer Dicke von 0,08 oder 0,13 mm (3 oder 5 mil) oder von ausreichenden Mengen eines flüssigen Klebstoffs, der zwischen den Schichten angeordnet ist, bewerkstelligt werden kann. Der Fachmann wird dazu imstande sein, die richtige Menge und den richtigen Typ des Klebstoffs zu ermitteln, der für die gewünschte Verwendung des Verbundmaterials gemäß der Erfindung geeignet ist, ohne dass es unziemlicher experimenteller Arbeiten bedarf.
  • Eine Mehrzahl von flammbeständigen Schichten kann in der folgenden Art und Weise, wie in 7 gezeigt, klebend miteinander verbunden werden. Eine erste Schicht 710 aus einer ultra-leichten Platte 700, z.B. NOMEX® 411-Papier mit einer Dicke von 23 mil, kann klebend verbunden werden, indem die erste Schicht 710 auf die erste Seite einer zweiten Schicht 712, z.B. aus verdichtetem HT-Schaumstoff mit der Bezeichnung Solimide® Densified HT foam mit einer Dichte von 0,26 g/cm3 (6,4 lbs/ft3) gepresst werden, wobei eine erste Schicht von Klebstoff 711, z.B. eine Schicht eines Filmklebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® film adhesive 10-321 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,13 mm (3 bis 5 mil) oder eine Schicht von 65/65 Klebstoff Nr. 8110401-2 der Firma Kimco Products verwendet wird. Die zweite Seite der zweiten Schicht 712 kann dann gleichermaßen klebend mit der ersten Seite einer dritten Schicht 714, wie einer papierartigen Unterstützungsschicht zum Abziehen, verbunden werden, wobei eine zweite Schicht von Klebstoff 713, z.B. ein Filmklebstoff mit der Bezeichnung Bostik film adhesive 10-321 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,13 mm (3 bis 5 mil) oder ein anderer flammbeständiger Klebstoff verwendet wird. Alternativ kann die erste Schicht 710 flammverzögernde Materialien, wie IBENA® NOMEX®-Gewebe bzw. -Filme oder beliebige andere flammverzögernd-behandelte Materialien umfassen. Die zweite Schicht 712 kann das wabenartige Aramidfasern/Phenolharz-Material mit der Bezeichnung HRH®-10, wie ein verdichteter HT-Schaumstoff mit der Bezeichnung Solimide® Densified HT Foam von der Firma Hexcel Corp. oder den Schaumstoff mit der Bezeichnung DAX 90® von der Firma Skandia Corp. umfassen. Die dritte Schicht 714 kann eine papierartige Unterstützungsschicht zum Abziehen von der Schicht 712 umfassen. Die ersten und zweiten Klebstoffschichten 711 und 713 können Klebstoffe, wie Bostik® 321, Bostik® 576, Bostik® 610, die Kimco-Produkte 65/65-Klebstoffe Nrn. 8110401-2 bis 8110401-16 oder andere flammbeständige Klebstoffe umfassen. So kann z.B. eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine erste Schicht 710 aus NOMEX® 411-Papier mit einer Dicke von 23 mil, klebend verbunden mit einer ersten Klebstoffschicht 711 aus Bostik® 321-Klebstoff, an eine erste Seite einer zweiten Schicht 712 von einem wabenartigen Aramidfaser/Phenolharz-Material mit der Bezeichnung HRH®-10 von der Firma Hexcel Corp. umfassen. Eine dritte Schicht 714 kann eine papierartige Stützschicht umfassen, die klebend mit der zweiten Seite der zweiten Schicht 712 mit einer zweiten Klebstoffschicht 713 des Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 610 oder einem anderen flammbeständigen Klebstoff verbunden ist. Eine Mehrzahl von Schichten von flammverzögernden Materialien kann auf diese Art und Weise entsprechend den Anwendungszwecken hergestellt werden. Typischerweise wird ein flammbeständiger Versiegelungsüberzug 715 auf eine Seite der äußeren Oberflächen des Verbundmaterials 700 aufgebracht.
  • Es ist auch gefunden worden, dass ein Designobjekt, z.B. NOMEX®-Garn oder ein beliebiges anderes flammbeständiges Material zwischen zwei der Schichten des Verbundmaterials zusammen mit dem Klebstoff platziert werden kann, um ein signfikantes dreidimensionales Oberflächendesign in der resultierenden Platte zu bilden. So können z.B. flammverzögernde Designmaterialien, wie NOMEX®-Garn oder grüne Blätter oder ein anderes flammverzögerndes Material oder flammverzögernd-behandeltes Material, ausgewählt von dem Designer, zwischen beliebige zwei Schichten des Verbundmaterials zusammen mit dem Klebstoff in einem dekorativen Design eingesetzt werden. Das Verbundmaterial kann wie vorstehend beschrieben dadurch hergstellt werden, dass die Schichten miteinander durch Hitze verbunden werden. Nach dem Verbinden können die eingesetzten flammverzögernden Designmaterialien dem Verbundmaterial signifikante dreidimensionale Effekte verleihen.
  • Es wird auch ein Verfahren zur Bildung einer dekorativen dreidimensionalen Außenschicht des Verbundmaterials unter Verwendung einer Ultraschallstrahlung zur Verfügung gestellt. Es ist gefunden worden, dass die Oberfläche des NOMEX®-Papiers oder eines Gewebes, wenn sie feucht ist „eingeritzt" (oder geprägt) werden kann, um ein dreidimensionales Bild unter Verwendung einer gerichteten Ultraschallstrahlung zu bilden. Diese Einritztechnik kann entweder allein oder zusätzlich zu dem Einsetzen des flammverzögernden Materials zwischen Schichten des Verbundmate rials, wie vorstehend beschrieben, angewendet werden. Das Bild, das gebildet werden kann, ist in keiner Hinsicht Beschränkungen unterworfen, sondern es kann durch den Designer für den jeweiligen Anwendungszweck festgelegt werden. Typischerweise wird ein Design auf der befeuchteten Oberfläche des Verbundmaterials, das das zu bildende Design gibt, platziert, doch kann der Designer auch mit freier Hand ein geeignetes Design bilden. Eine geeignete Vorrichtung für das Richten der Ultraschallstrahlung auf die Oberfläche des feuchten flammverzögernden Papiers oder Gewebes schließt von Hand gehaltene Sonden eines Ultraschall-Systems ein, die bei Frequenzen von 20 kHz oder 40 kHz arbeiten und die von der Firma Dukane Ultrasonics, die in St. Charles, Illinois, ansässig ist, erhältlich sind. Weitere Ultraschall-Systeme oder ein automatisches System, das mit einem XY-Tisch integriert ist, von denen angenommen wird, dass sie dazu geeignet sind, die feuchte Oberfläche des flammverzögernden Papiers oder des Gewebes einzuritzen, sind automatisch und sie können eine Ultraschallstrahlung mit einer Frequenz von etwa 15 kHz bis etwa 220 kHz emittieren.
  • Die Oberfläche des flammverzögernden Papiers oder des Gewebes kann unter Verwendung von Wasser, beispielsweise durch Sprühen, Bürsten, Reiben oder Aufbringen mit einem Schwamm, befeuchtet werden. Das flammverzögernde Papier sollte nicht in feuchtem Zustand übergelegt werden, da dies zu Brüchen in dem flammverzögernden Papier während der Handhabung und dem Einritzen führen könnte. Es sollte jedoch für das Prägen genügend feucht sein, damit die Oberfläche bei der Bestrahlung mit Ultraschall nicht verbrennt. Der Fachmann wird dazu imstande sein, ohne unziemlich experimentelle Tätigkeit die genügende Menge von Feuchtigkeit zu bestimmen.
  • Es werden auch Hörner und erfinderische Spitzen, die an die Hörner angeheftet sind, für die Ultraschallzusammenstellung zur Verfügung gestellt, die dazu eingesetzt werden kann, um die Ultraschallstrahlung auf die Oberfläche des feuchten flammverzögernden Papiers oder des Gewebes zu richten, um das geritzte Bild zu bilden. Die Spitzen können aus jedem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, das derzeit zur Verwendung in Ultraschallbestrahlungsgeräten verwendet wird oder hierzu entwickelt werden wird. Spitzen zur Verwendung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen ultra-leichten Platten sind in den 1a, 1b, 1c und 1d gezeigt. Die 1a und 1b zeigen Spitzendesigns, die dazu verwendet werden können, um gleichmäßig geritzte Linien auf der Oberfläche des feuchten Verbundmaterials zu erzeugen. Solche Spitzen haben eine oder mehrere im Wesentlichen ebene Seiten bezüglich des Verbundmaterials derart, dass der Abstand zwischen der Spitze des Ultraschallgeräts und der Oberfläche des Verbundmaterials über die Spitze im Wesentlichen der gleiche ist. Die 1a und 1b sollen lediglich Illustrationszwecken dienen und sie sollen in keiner Weise die Spitzen einschränken, die dazu verwendet werden können, um die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien durch Ultraschallbehandlung einzuritzen. Stattdessen dienen diese Figuren lediglich der Illustration und vom Fachmann auf diesem Gebiet können weitere Spitzen-Designs hergestellt werden, um den Typ des Effekts zu erzeugen, der auf der Oberfläche des Verbundmaterials gewünscht wird.
  • Es ist auch gefunden worden, dass Spitzen mit geneigter Seite bezüglich der einzuritzenden feuchten Oberfläche einen neuen dreidimensionalen Effekt auf der eingeritzten Oberfläche ergeben. Solche Spitzen haben eine oder mehrere geneigte Seiten bezüglich des Verbundmaterials dahingehend, dass der Druck der Seite der geneigten Platte von einer Oberfläche über die Seite der Spitze variiert, wenn das Ultraschallgerät im Wesentlichen in senkrechter Position bezüglich der Oberfläche gehalten wird. Geeignete erfindungsgemäße Spitzen sind in den 1c und 1d angegeben, die Spitzen mit geneigten Flächen bzw. Seiten mit runder oder quadratischer Gestalt zeigen. Die in den 1c und 1d gezeigten Spitzen haben gerändelte Oberflächen, um den Bindungs- und Ritzungseffekt zu stärken, obgleich dies kein Erfordernis einer erfindungsgemäßen Spitze darstellt. Weitere Typen von erfindungsgemäßen Spitzen, die eine geneigte Seite bzw. Fläche bezüglich der feuchten Oberfläche, die eingeritzt werden soll, haben, sollten ebenfalls zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignet sein. Die 1c und 1d sollen lediglich Illustrationszwecken dienen und sie sollen in keiner Weise die Spitzen einschränken, die für die Ultraschalleinritzung der erfindungsgemäßen Verbundmaterialien verwendet werden können. Vielmehr handelt es sich nur um illustrative Beispiele und zusätzliche Spitzendesigns können vom Fachmann auf diesem Gebiet hergestellt werden, um den Typ von Effekt zu erzeugen, der auf der Oberfläche des Verbundmaterials gewünscht wird.
  • Es wird angenommen, dass andere Oberflächen-Einritzungsverfahren zur Erzeugung eines dreidimensionalen Effekts verwendet werden können, beispielsweise unter Verwendung einer Hitzestempelmaschine. Es wird auch angenommen, dass eine Lasereinritzmaschine dazu geeignet sein würde, die Oberfläche einzuritzen. Der Fachmann wird dazu imstande sein, ein geeignetes Einritzverfahren und -system für die Erzeugung des gewünschten dreidimensionalen Effekts auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen ultraleichten Platte auszuwählen.
  • Es wird auch ein Verfahren zur Färbung der Oberfläche des flammverzögernden Papiers oder Gewebes zur Verfügung gestellt. Die Färbung kann vor oder nach dem Einrit zen erfolgen, wenn sowohl ein Färben als auch ein Einritzen gewünscht werden. Ein Färben kurz vor dem Einritzen kann genügend Feuchtigkeit für das Einritzen mit Ultraschallstrahlung ergeben. Jedoch können auch gute Ergebnisse erhalten werden, wenn die Oberfläche des flammverzögernden Papiers oder Gewebes nach dem Einritzen gefärbt wird. So kann beispielsweise die Oberfläche mit der Hand bemalt werden, wobei die vom Designer ausgewählte Farbe verwendet wird.
  • Geeignete Farbmittel schließen natürliche Farbstoffe, wie die chinesische Malfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting, hergestellt aus natürlichen Mineralfarben, sonnenechten Farben und Kuhhautleim, ein. Die Farbe kann, wie im Stand der Technik bekannt, vom Designer aufgebracht werden, um jeglichen dekorativen Effekt zu erhalten, der gewünscht wird.
  • Alternativ kann das Papier oder das Gewebe, das die Oberfläche der erfindungsgemäßen Platte mit geringem Gewicht bildet, bedruckt werden. Beispielsweise kann das Papier oder das Gewebe unter Verwendung von digitalen Drucksystemen, wie der DuPont® Artistri®-Technologie für digitale Textil-Drucksysteme, unter Verwendung von Tintenstrahldruckern angewendet werden. Typischerweise wird das flammverzögernde oder flammverzögerndbehandelte Material vor der Herstellung des Verbundmaterials bedruckt.
  • Wenn einmal die Oberfläche des Verbundmaterials eingeritzt und/oder gefärbt und getrocknet ist, dann kann eine Versiegelungsschicht aufgebracht werden. Es kann z.B. ein Versiegelungsüberzug durch Aufsprühen aufgebracht werden. Die Versiegelungsschicht sollte auch ein flammverzögerndes Material enthalten. Geeignete Versiegelungsmittel schließen ein Flugzeug-Innenfinish-Polyurethan-Klarlack-Material auf Lösungsmittelbasis mit der Bezeichnung Jet Flex®, erhältlich von der Firma Sherwin Williams, sowie die klaren Anstrichmittelprodukte 65/65 der Firma Kimco Products ein. Das Produkt Jet Flex® ist ein Zweikomponenten-Polyurethan-Beschichtungsmittel. Die Kimco-Produkte 65/65, die klare Anstrichmittel darstellen, sind glänzende klare Anstrichmittel, doch können Mattierungsmittel oder Pulver zugegeben werden, um einen matten Finish zu erhalten. Das Versiegelungsmittel kann aus einer Flüssigkeit, einer Folie bzw. einem Film oder aus Teilchen bestehen und es kann ein Harz, eine Tedlar®-Folie oder eine Teflon®-Folie umfassen.
  • Die 2 zeigt eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte 200 mit einem künstlerischen Design, das eingeritzt oder erfindungsgemäß auf der Oberfläche geprägt ist. Die dargestellte Platte 200 umfasst eine erste Schicht 216, z.B. aus NOMEX®-Papier oder einem Gewebe, wie zuvor beschrieben. Eine zweite Schicht 218 kann aus einem flammbeständigen Schaumstoff, einem wabenartigen Material oder Papier bestehen. Eine erste Folie bzw. Schicht des flammverzögernden Klebstoffs 217 kann zwischen die erste Schicht 216 und die zweite Schicht 218 zwischengelegt sein. Weitere Schichten, z.B. eine dritte Schicht 200, wie NOMEX®-Papier, oder ein papierartiges Trägermaterial, das an eine Klebstofffolie angeheftet ist, kann genauso gut verwendet werden. Eine zweite Folie des flammverzögernden Klebstoffs 219 würde zwischen die zweite Schicht 218 und die dritte Schicht 220 des papierartigen Trägers zwischengelegt sein. Ein Designmuster 215 kann auf die Oberfläche der Platte aufgebracht werden, um die Herstellung eines speziellen Designs zu unterstützen, beispielsweise dann, wenn es gewünscht wird, eine Mehrzahl von Platten herzustellen, die im Wesentlichen das gleiche Design haben. Vor dem Einritzen wird eine Feuchtigkeitsschicht 212 auf die Oberfläche der Platte 200 auf der Schicht, die eingeritzt werden soll, typischerweise ein NOMEX®-Papier oder Gewebe, aufgebracht. Die 2 zeigt eine Platte mit einem Design, das in die äußere Oberfläche der Schicht 216 eingeritzt ist. Eine Ultraschallzusammenstellung bzw. ein Ultraschallsystem 210, z.B. eine von Hand gehaltene Sonde, die bei etwa 20 kHz oder 40 kHz arbeitet, ist mit einem Horn und einer Spitze 211 ausgerüstet, die so ausgewählt worden sind, dass der gewünschte dreidimensionale Effekt auf der Oberfläche der Platte 200, wie in den 1a bis 1d angegeben, erzeugt wird. Während des Einritzens wird eine dreidimensionale Oberfläche auf der Oberfläche der Platte 200 erzeugt, die einen oder mehrere Dimensionsbereiche 214 hat. Wie diskutiert kann die Platte 200 nach dem Einritzen bemalt werden oder sie kann vor dem Einritzen bemalt werden, um die Feuchtigkeitsschicht 212 zu ergeben. Alternativ kann das NOMEX®-Papier oder -Gewebe unter Verwendung der Tintenstrahltechnologie vor dem Einritzen bedruckt werden.
  • Die 3 zeigt eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte 300 mit einem künstlerischen Design, das auf der Oberfläche 320 gemäß der Erfindung eingeritzt oder aufgeprägt worden ist, zur Verwendung als Wandteppich für Flugzeuge. Die Verbundplatte 300 ist an die in 3 gezeigte Oberfläche 310 als eine Flugzeugstruktur angeheftet, so dass die eingeritzte Oberfläche 320 für den Betrachter nach außen zeigt. Die Verbundplatte 300 kann an die Oberfläche 310 durch jedes beliebige Anheftungsverfahren, das derzeit bekannt ist oder später entwickelt werden wird, angeheftet werden, mit Einschluss von Nieten bzw. Klammern, Schrauben, Nägeln, Klettbändern oder Klebstoff.
  • Die Erfindung kann für jede beliebige Anwendung eingesetzt werden und sie ist besonders gut für solche Anwendungszwecke geeignet, wo Hitzefreisetzungs- und Rauchdichte-Eigenschaften gewünscht werden. Die ultra-leichte hitze- und flammbeständigen Verbundplatten können in jeder beliebigen Weise eingearbeitet werden, die dem Fachmann bekannt ist. So können z.B. die ultra-leichten hitze- und flammbeständigen Verbundplatten klebend mit einer Struktur, wie einem Fahrzeug, verbunden oder auf sonstige Art und Weise angebracht werden. Es ist gefunden worden, dass, wenn die ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte eine von Papier getragene Klebstoffschicht auf einer der äußeren Oberflächen umfasst, dann das Papier abgezogen werden kann und der Klebstoff dazu verwendet werden kann, die Platte mit einer Struktur, beispielsweise einem Fahrzeug, zu verbinden.
  • BEISPIELE
  • Die Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht-einschränkenden Beispiele erläutert. Diese Beispiele dienen lediglich Illustrationszwecken und sie sollen in keinster Weise die Verwendung der erfindungsgemäßen ultraleichten hitze- und flammbeständigen Verbundplatten einschränken.
  • TESTMETHODEN
  • Mehrere Verbundmaterialien wurden gemäß der Erfindung hergestellt und gemäß den Vorschriften von 14 C.F.R. Teil 25 §25.853, Anhang F, Teile IV (OSU 65/65) und V (ASTM F814-83) der Firma Herb Curry, Inc. von Mt. Vernon, Indiana auf die Hitzefreisetzung und Rauchdichte getestet.
  • Beispiel 1
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges NOMEX® 411-Papier mit einer Dicke von 0,58 mm (23 mil) klebend an ein wabenartiges Unterstützungsmaterial HRH-10-1/8-5.0TM mit einer Folie aus einem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das Papier und das wabenartige Material wurden durch Heißpressen unter Verwendung eines Bügeleisens miteinander verbunden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das NOMEX® 411-Papier zeigt; die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik 10-321 zeigt; und die Schicht 413 das wabenartige Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung HRH-10-1/8-5.0TM zeigt.
  • Beispiel 2
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn hergestelltes Gewebe mit der Be zeichnung IBENA®Profire® in Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte; 320 ± 10 Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen), gewebt mit einer Köperbindung 3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801 von 185 ± 5 g/m2 klebend an ein wabenartiges Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung HRH-10-1/8-5.0TM mit einer Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 und mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) angeklebt wurde. Das Gewebe und das wabenartige Material wurden durch Heißpressen unter Verwendung eines Bügeleisens miteinander verbunden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt; die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 413 das wabenartige Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung HRH-10-1/8-5.0TM zeigt.
  • Beispiel 3
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 paper mit einer Dicke von 0,58 mm (23 mil) klebend an einen Polyimid-Schaumstoff TA-301 Solimide Densified HT mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt; die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 413 das Polyimid-Schaumstoff Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
  • Beispiel 4
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte; 320 ± 10 Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen), gewebt mit einer Köperbindung 3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801 von 185 ± 5 g/m2 klebend an ein Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte von etwa 0,08 g/cm3 (etwa 5 lbs/ft3) mit einer Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 und mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt; die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 413 das Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
  • Beispiel 5
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer Dicke von 0,38 mm (23 mil) klebend an ein zweites flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer Dicke von 0,38 mm (23 mil) als Unterstützung bzw. Träger mit einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristi schen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 die erste Schicht aus dem Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt; die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 413 die zweite Schicht des Papiers NOMEX® 411 zeigt.
  • Beispiel 6
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer Dicke von 0,38 mm (23 mil) klebend an eine Papier-gestützte Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 und einer Dicke von 0,13 mm gebunden wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Ver bundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 5 dargestellt, wobei die Schicht 510 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 511 das Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt; die Schicht 512 die Papiergestützte Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt.
  • Beispiel 7
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer Dicke von 0,38 mm (23 mil) klebend an eine Polyimid-Schaumstoff-Unterstützung bzw. einen Polyimid-Schaumstoff-Träger mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte von etwa 0,26 g/cm3 (5 lbs/ft3) mit einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Vor dem Verbinden wurde das Papier unter Verwendung einer Tintenstrahltechnologie, mindestens DuPont®Artistri® bedruckt, um ein gedrucktes Design auf einer Oberfläche des Papiers zu erhalten, das dann in die Verbundplatte als äußere Frontoberfläche des Papiers eingebracht wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Titenstrahl-bedruckte Papier NOMEX® 411 zeigt; die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) zeigt; und die Schicht 413 das Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
  • Beispiel 8
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte; 320 ± 10 Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen), gewebt mit einer Köperbindung 3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801 von 185 ± 5 g/m2 klebend an ein Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte von etwa 0,08 g/cm3 (5 lbs/ft3) mit einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Vor dem Verbinden wurde das Gewebe unter Anwendung der Titenstrahltechnologie mit der Bezeichnung DuPont®Artistri® bedruckt, um ein bedrucktes Design auf einer Oberfläche des Gewebes zu erhalten, das dann in die Verbundplatte als äußere Frontoberfläche des Gewebes ein gebracht wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt, wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt; die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 413 das Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
  • Beispiel 9
  • Eine Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte; 320 ± 10 Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen), gewebt mit einer Köperbindung 3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801 von 185 ± 5 g/m2 klebend an ein Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermateri al mit der Bezeichnung DAX® 90 mit einer Dichte von etwa 0,08 g/cm3 (5 lbs/ft3) mit einer Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 und mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Ein flammbeständiges Garn mit der Bezeichnung NOMEX® wurde zusammen mit dem Klebstoff zwischen die Schichten des Schaumstoffs und des Gewebes eingesetzt, um ein sehr dekoratives dreidimensionales Muster zu bilden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite bezüglich der zu ritzenden Oberfläche wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte und gefärbte Oberfläche aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 6 dargestellt, wobei die Schicht 610 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 611 das Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt; die Schicht 612 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10-321 zeigt; und die Schicht 613 das Schaumstoff-Unterstützungs- bzw. Trägermaterial mit der Bezeichnung DAX® 90 zeigt; und 614 die Einsetzposition des flammbeständigen Garneinsatzes NOMEX® zeigt.
  • Die Tabelle 1 zeigt die charakteristischen Eigenschaften der Materialien der Beispiele 1 bis 8 im Vergleich zu einem gewebten Spundwandmaterial aus NOMEX®-Garn, wie es derzeit in Flugzeugen verwendet wird. Die Materialien der Beispiele genügen alle den Hitzefreisetzungs- und Rauchdichte-Werten der FAR-Vorschriften, wie das derzeit verwendete Spundwandmaterial aus NOMEX®-Garn. Die erfindungsgemäßen Materialien sind jedoch billiger und haben ein geringeres Gewicht. Der akustische Beitrag variiert entsprechend den Materialien, die zur Bildung des Verbundmaterials verwendet worden sind.
  • Tabelle 1
    Figure 00370001
  • Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich zum Zwecke der Illustrierung präsentiert worden und sie sollen den Rahmen der Erfindung in keiner Weise eingrenzen. Der Rahmen der Erfindung wird durch die angehefteten Ansprüche bestimmt.

Claims (19)

  1. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte, umfassend: eine erste Außenschicht und eine zweite Schicht, wobei die erste Außenschicht und die zweite Schicht jeweils ein flammverzögerndes Material umfassen, und wobei die erste Außenschicht und die zweite Schicht mit einem flammverzögernden Material miteinander verbunden sind; und eine Versiegelungsbeschichtung auf mindestens einer der äußeren Oberflächen der ersten Außenschicht, wobei weiterhin mindestens eine Oberfläche entweder der ersten Außenschicht oder der zweiten Schicht eine dreidimensionale dekorative Oberfläche umfasst, die durch Verschiebung eines Teils mindestens einer der ersten Außenschicht und der zweiten Schicht gebildet worden ist, und wobei das flammverzögernde Material ein Material, das flammverzögernd ist, oder ein Material, das so behandelt worden ist, dass es flammverzögernd ist, umfasst.
  2. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, umfassend weiterhin einen Klebstoff zwischen der ersten Außenschicht und der zweiten Schicht.
  3. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 2, wobei der Klebstoff einen wärmehärtenden Klebstoff, einen thermoplastischen Klebstoff, einen druckempfindlichen Klebstoff oder eine beliebige Kombination aus einem wärmehärtenden Klebstoff, einem thermoplastischen Klebstoff und einem druckempfindlichen Klebstoff umfasst.
  4. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, wobei eine der ersten Außenschicht und der zweiten Schicht ein flammverzögerndes Papier oder ein flammverzögerndes Gewebe umfasst.
  5. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 4, wobei eine der ersten Außenschicht und der zweiten Schicht ein flammverzögerndes wabenartiges Material, einen flammverzögernden Schaumstoff, ein flammverzögerndes Papier oder einen Klebstoff mit einer Rückseite aus einem flammverzögernden Papier umfasst.
  6. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine oder mehrere Zwischenschichten, die an eine der ersten Außenschicht, der zweiten Schicht oder einer Zwischenschicht gebunden ist.
  7. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 6, wobei die Zwischenschichten eine beliebige Kombination aus einem flammverzögernden wabenartigen Material, einem flammverzögernden Schaumstoff, einem flammverzögernden Papier oder einem flammverzögernden Gewebe umfasst.
  8. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 7, umfassend weiterhin ein flammverzögerndes dekoratives Material, das zwischen zwei beliebige Schichten eingesetzt ist.
  9. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 8, wobei das flammverzögernde dekorative Material ein flammverzögerndes Garn umfasst.
  10. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der äußeren Oberflächen der ersten Außenschicht oder der zweiten Schicht durch Ultraschallstrahlung mit einer Frequenz von etwa 15 kHz bis etwa 220 kHz nach Bildung der Verbundplatte geprägt worden ist.
  11. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 10, wobei die Ultraschallstrahlung eine Frequenz von entweder etwa 20 kHz oder etwa 40 kHz umfasst.
  12. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 10, wobei die geprägte äußere Oberfläche der ersten Außenschicht oder der zweiten Schicht unter Verwendung von natürlichen Anstrichmittelfarben vor der Aufbringung der Versiegelungsbeschichtung angestrichen worden ist.
  13. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der äußeren Oberflächen der ersten Außenschicht oder der zweiten Schicht vor der Bildung der Verbundplatte bedruckt worden ist.
  14. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, wobei die Verbundplatte ein Gewicht von weniger als etwa 71 g/929 cm2 (2,5 oz/ft2) hat.
  15. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 1, wobei die Verbundplatte bei dem Hitzefreisetzungstest mit der Bezeichnung OSU 65/65, spezifiziert in Teil IV des Anhangs F von 14 C.F.R. §25 (2004), einen Messwert von weniger als etwa 28/65 hat.
  16. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 15, wobei die Verbundplatte beim Rauchdichte-Test gemäß der Testverfahrensweise ASTM F814-83, spezifiziert in Teil V des Anhangs F von 14 C.F.R. §25 (2004), einen Messwert von weniger als etwa 152/200 hat.
  17. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 16, wobei die Verbundplatte beim Rauchdichte-Test gemäß der Testverfahrensweise ASTM F814-83, spezifiziert in Teil V des Anhangs F von 14 C.F.R. §25 (2004), einen Messwert von weniger als etwa 69/200 hat.
  18. Ultraleichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 17, wobei die Verbundplatte bei dem Hitzefreisetzungstest mit der Bezeichnung OSU 65/65, spezifiziert in Teil IV des Anhangs F von 14 C.F.R. §25 (2004), einen Messwert von weniger als etwa 1/65 hat.
  19. Ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte nach Anspruch 18, wobei die Verbundplatte beim Rauchdichte-Test gemäß der Testverfahrensweise ASTM F814-83, spezifiziert in Teil V des Anhangs F von 14 C.F.R. §25 (2004), einen Messwert von weniger als etwa 15/200 hat.
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