KR20060018821A

KR20060018821A - 내구성 고성능 섬유 시멘트 제품 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20060018821A
Application number: KR1020057018782A
Authority: KR
Inventors: 조셉 엠마누엘 자브; 레오나드 실바; 밀턴 테렌스 오체
Original assignee: 제임스 하디 인터내셔널 파이낸스 비.브이.
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2006-03-02
Also published as: EP1558538A4; TW200500322A; WO2004031093A1; WO2004087412A8; NZ534442A; EP1615765A1; CL2004000693A1; US20060182946A1; EP1558538A1; NZ539319A; CN1787913A; JP2006521994A; TW200422275A; WO2004087412A1; AR045707A1; CA2501544A1; EP1615765A4; NO20055032L; EP1558538B1; AU2003901529A0

Abstract

생성물에서의 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 탄화 감소 실러가 도포된 제1 주 표면 및 일반적으로 탄화 감소 실러가 도포된 주 표면과 마주보도록 위치한 제2 주 표면을 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품. 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법은, 습윤 섬유 강화 시멘트 조성물을 혼합하는 단계(e), 당해 조성물로부터 제1 주 표면 및 일반적으로 제1 주 표면과 마주보도록 위치한 제2 주 표면으로 한정된 미가공 생성물을 형성시키는 단계(f), 미가공 생성물을 경화시켜 경화된 생성물을 형성시키는 단계(g), 및 탄화 감소 실러를 생성물의 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포하는 단계(h)를 포함한다. 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품은 차등적 탄화 경향성이 감소된 제1 주 표면을 포함하고, 생성물의 시멘트 대 실리카의 비가 0.29 내지 약 0.51이고, 다공도가 25 내지 약 45%이다.

엔지니어링 섬유 강화 시멘트, 탄화 감소 실러, 내부 접착 향상제

Description

내구성 고성능 섬유 시멘트 제품 및 이의 제조방법{A durable high performance fibre cement product and method of manufacture}

본 발명은 탄화 또는 차등적 탄화 경향성이 감소되어 내구성이 증가된, 개선된 고성능 섬유 시멘트 제품 및 당해 생성물의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 주로 외부 빌딩 클래딩 패널과 관련된 용도로 개발되었고, 이의 바람직한 분야를 특별히 참조하여 이하에 기재되어 있다. 그러나, 본 발명은 개선된 내후성 및 내구성이 중요한 기타 섬유 강화 시멘트질 생성물에 똑같이 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

하기의 선행 기술의 기재는 본 발명을 적절한 기술적 문맥에 위치시키고, 이의 잇점의 적절한 이해를 촉구하기 위한 것이다. 그러나, 당해 명세서를 통한 선행 기술의 기재는 어떠한 방식으로도 이러한 선행 기술이 광범위하게 공지되어 있거나 당해 분야에서 공통적인 일반적인 지식의 일부를 형성하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

섬유 강화 시멘트(FRC) 생성물은 다양한 빌딩 이용분야 및 기후적으로 상이 한 장소 및 지리학적 지역에서의 증가하는 범위에서 점점 더 사용되고 있다. 상기한 생성물은 상업용 빌딩 및 거주용 빌딩의 규준을 만족시켜 사용하기에 특히 적합하게 만드는 이의 본질적인 내화성, 내수성, 내병성 및 몰드 저항성 및 이의 일반적인 수용성으로 인해 선호된다. 더욱이, FRC 생성물은 용이하게 도료되거나, 그렇지 않으면 거의 모든 건축학적 또는 인테리어 디자인에서 사용될 수 있도록 장식용 마감재로 도포되거나 라미네이트된다.

FRC는 주문 제작된 마감재를 처리되지 않은 FRC 보드의 전면 표면에 도포하여 제조된 외부 및 내부 클래딩 패널에서 이의 사용이 증가되고 있다. 상기한 마감재는 요구되어지는 최종 외관에 따라 다양한 코팅제, 비닐 막, 라미네이트 등을 포함할 수 있다.

일반적으로, 페인트 또는 코팅제의 FRC 생성물의 표면으로의 도포 단계는 하기의 단계로 기재될 수 있다.

- 표면 평활도를 증가시키고, 두께 변화를 감소시키기 위해 하나 이상의 표면을 샌딩한다.

- 실러(sealer) 또는 "필코트(fillcoat)"를 하나 이상의 표면에 도포한다.

- 평활도를 추가로 향상시키기 위해 실러 또는 필코트를 백 샌딩한다. 실링 및 백 샌딩 단계은 표면이 사전에 결정된 정도의 평활도 및 두께 변화가 성취될 때까지 수 회 반복할 수 있다.

- 임의로, 후속적인 탑코트(topcoat)의 실러와의 접착력을 향상시키기 위해 타이 코트(tie coat)를 실러의 상부에 도포한다.

- 하나 이상의 탑코트를 타이 코트에 도포하고, 임의로 목적하는 마감재가 수득될 때까지 백 샌딩하고 재도포한다.

고품질 마감재를 위해, 일반적으로 실링, 백 샌딩 및 탑코팅을 수 회 반복하는 것이 필요하다. 이에 필요한 것은 완성된 FRC 생성물을 제조하기 위한 전체 비용을 감소시키기 위해 상기한 단계들 중의 하나 이상을 조합하는 방법이다.

더욱이, 외부 페인트 및 탑코트는 흔히 실러보다 상이한 화학 방법에 의해 형성되므로, 타이 코트 또는 키코트는 탑코트 또는 페인트가 가능한 오랫 동안 실러와 접착하도록 만들기 위해 자주 사용되어야 한다. 타이코트를 도포하고 경화시키는 것은 완성된 FRC 생성물의 비용에 포함된다. 이에 필요한 것은 별도의 타이 코트에 대한 필요성을 제거하는 방법이다.

FRC 생성물이 목재 및 기타 종래의 빌딩 물질보다 내구성이 있는 것으로 공지되어 있지만, 성분에 노출되면 불가피하게 시간이 지남에 따라 FRC 생성물에서 화학적 변화를 유발한다. 이는 대부분이 대기 중의 C0₂가 FRC 기판 속으로 확산되고, 물의 존재하에 수산화칼슘 또는 규산칼슘 수화물과 반응하여 탄산칼슘을 형성시키는 일반적으로 탄화로 호칭되는 공정으로부터 발생하고, FRC 기판의 결정체 구조를 변화시키는 대기 중의 이산화탄소의 시멘트질 생성물에 대한 효과에 의한 것이다. 이에 필요한 것은 이산화탄소 및 물의 FRC 기판으로의 진입을 감소시키는 수단이다.

생성물의 제조업자가 일반적으로 상기한 패널의 후면 마운팅 표면이 적절하 게 실링되어야 한다고 권고하고 있지만, 건축업자에 의해 당해 작업이 항상 수행되는 것은 아니며, 심지어 경우에 따라서는, FRC 제조업자는 도포되어질 수 있는 숨겨진 면의 실링 품질을 규제하지 않는다. 이에 필요한 것은 FRC 생성물을 설치하기 바로 전에 이를 적절하게 실링되도록 하는 방법이다.

상기한 설치 실행 작업의 결과로서, FRC 생성물의 일부분은 실러의 노출 및 보존 상태 또는 기타 표면 처리방법에 따라 상이한 속도로 탄화될 수 있다. 동일한 FRC 생성물의 상이한 부분이 상이한 속도로 탄화될 때, 내부 응력이 형성된다. 상기한 내부 응력이 충분히 큰 경우, 패널의 표면 크래킹 및/또는 랩핑 등의 형태로 이의 존재를 시각적으로 확인할 수 있다. 이에 필요한 것은 탄화 또는 이러한 형태의 손상이 균형되고 조절된 방식으로 발생하여, FRC 생성물 내의 내부 응력을 감소시키는 방법이다.

선행 기술은 시멘트질 물질에서의 다양한 실러의 용도를 공개한다. 예를 들면, 유럽 공개특허공보 제469 295 A호, 국제 공개공보 제WO 96/33143호에는 풍화로부터 시멘트질 생성물의 보호 작용을 향상시키고, 대기 중의 이산화탄소가 시멘트질 생성물의 표면 위에 삼출된 수산화칼슘과 반응하는 미용상 문제점을 향상시키기 위한, 스티렌-아크릴레이트 분산액 또는 순수한 아크릴레이트 분산액의 용도가 기재되어 있다.

유럽 공개특허공보 제355 028 A호에는 결합제로서 종래의 중합체와 광민감제로서 방향족 케톤을 포함하는 코팅제를 미네랄 기판에 도포하여 미네랄 기판에서 풍화 작용을 막는 공정이 기재되어 있다. 이는 피복물의 표면을 가교결합시키는 것을 포함한다.

미국 특허공보 제6,136,383호에는 효과적으로 풍화를 예방하고, 동시에 수분에의 노출시 이의 강도 및 이의 시각적인 외관을 불리하게 변화시키지 않는 미네랄 성형을 위한 코팅제가 기재되어 있다. 당해 코팅제는 미네랄 성형에 사용된 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 중합체를 기본으로 하여 방사선으로 경화 가능한 제조방법에 의해 제조된다.

그러나, 상기한 참증은 각각 탄화와 반대되는, FRC 기판 내에 내부적으로 발생하는 표면 현상인 풍화를 감소시키는 데에 초점을 두고 있다. 풍화를 조절하는 것은 수분 막을 형성시키는 실러를 필요로 한다. 내부 탄화를 조절하는 것은 이산화탄소 막 및 수분 막 모두를 형성시키는 실러를 필요로 한다. 또한, 탄화 감소 실러는 시멘트질 물질의 알칼리성 화학 물질과 상용성이어야 하고, 목적하는 환경에서 내구성이 있어야 한다. 추가의 필요 조건은 실러가 그 자체로 또는 기타 물질과 배합되어, 실러에 대해 도포되는 장식용 탑코트 또는 기타 건축용 코팅제가 탑코트의 사용 기한 동안 실러에 대한 이의 접착력을 유지시킬 수 있도록 해야 한다는 것이다. 따라서, 이에 필요한 것은 하기의 필요한 성능 기준을 적절하게 만족시키는 실러이다

◎ FRC 복합물에서 내부 탄화, 구체적으로는 차등적 탄화를 감소 또는 제거시켜야 하는 조건,

◎ 내알칼리성이고, 그렇지 않으면 시멘트질 물질과 상용성이여야 하는 조건 및

◎ 사용되는 탑코트의 형태와 상관없이 탑코트의 사용 기한 동안 탑코트 접착력을 유지해야 하는 조건.

중합체성 막은 당해 분야에서 효과적일 수 있다고 제안되어 왔다. 예를 들면, 미국 공개특허공보 제20010004821A1호에는 주문 제작 또는 설치 전에 미리 형성된 폴리에틸렌의 수지 시트, 발포 폴리에틸렌 시트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 비닐 클로라이드 시트 또는 비닐리덴 클로라이드(또는 이의 배합물)를 FRC 패널의 후면 표면에 라미네이팅시키는 기술이 기재되어 있다. 당해 공정은 원가가 비싸고, 시간이 소모되며, 중합체성 물질의 비효과적으로 사용되므로, 상기한 기술의 실행은 상업적으로 가능하지 않을 것으로 보인다. 라미네이트된 막 또는 시트는 FRC 생성물의 표면에 상호 침투하는 네트워크를 형성할 수 없고, 따라서 운송 및 저장 동안 인접한 시트로부터 손상되거나 마모되기 쉽다. 따라서, 수득된 FRC 생성물이 유용하게 사용될 수 있는 후속적인 사용을 제한해야 한다. 이에 필요한 것은 탄화 감소 실러를 FRC 생성물의 배면에 제공하는 보다 효과적인 방법이다.

클래딩 상업용 빌딩에 대한 선마감 FRC 빌딩 패널을 사용한 특정예에 있어서, 이전에는 FRC 복합물에서 표면 결함을 보호하고, 다공성 FRC 기판으로의 값비싼 장식용 탑코트의 과도한 흡수 또는 침투를 감소시키기 위해 실러를 필코트로서 사용하였다. 이어서, 탑코트에 평활한 표면 또는 아주 비교적 얇은 막의 두께를 제공하기 위해 상기한 실러를 백 샌딩한다. 이러한 경우에, 상기한 실러는 홀로 효과적인 탄화 감소 막을 구성하지 않고, 탄화 저항성을 제공하기 위해 두꺼운 탑코트 층의 존재 여부에 의존하게 된다. 탑코트는 사용 기한이 제한되어 있고, 실 러를 도포하는 선행 기술 방법은 탑코트와는 별개로 탄화에 대한 저항성을 유지하는 것과 관련되지 않으므로 사용 기한이 종료될 때 FRC 복합물의 탄화 저항성은 절충된다. 이에 필요한 것은 FRC 복합물에서 탑코트와는 별개로 보유하고 있는 탄화 저항성을 제공하는 방법이다.

미국 특허공보 제6,162,511호에는 FRC 생성물에 적합한 방사선 경화성 코팅제 조성물이 기재되어 있지만, 당해 코팅제가 FRC에서 탄화를 감소시키는 데 적합한가의 여부를 결정짓는 수단은 기재되어 있지 않다. 당해 공보에는 탑코트와는 별도로 탄화로부터 FRC 복합물을 보호할 수 있는 실러를 제공하기 위해 코팅제 조성물을 사용한 방법이 기재되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 고성능 섬유 강화 시멘트 제품 및 선행 기술의 이전의 단점들 중의 하나 이상을 극복하거나 개선시킨 생성물을 제조하는 방법을 제공하거나, 적어도 유용한 이의 대체품을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 탄화 감소 실러가 도포된 제1 주 표면과 일반적으로 주 표면과 마주보도록 위치한 탄화 감소 실러가 도포된 제2 주 표면을 포함하는 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품이 제공된다.

본 발명의 상세한 설명에서, 실러는 직접적으로 FRC 기판과 접촉하고, 이산화탄소 및 액체 물이 외부 환경으로부터 FRC 기판으로 운송되는 것을 감소시키거나 제거하는 효과를 갖는 중합체, 유기 또는 무기 조성물의 코팅 또는 막을 의미한다. 관능적으로 효과적인 실러인 경우, 당해 코팅제는 사실상 물 또는 이산화탄소가 비교적 빠르게 진입하도록 하는 홀, 구멍, 크랙 또는 기타 결함이 없어야 한다.

본 발명에 있어서, 탑코트 또는 페인트는 장식을 제공하고 실러의 후면 또는 상부에 도포되는 중합체, 유기 또는 무기 조성물의 코팅 또는 막을 의미한다. 탑코트 또는 페인트는 일반적으로 외부 환경에 직접적으로 노출되어 있어, 시간이 지나고 노출됨에 따라 퇴색된다.

바람직하게는, 탄화 감소 실러는 사실상 생성물의 모든 표면에 도포된다. 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 탄화 감소 실러는 바람직하게는 방사선 경화성 실러이다. 당해 실러는 바람직하게는 UV, 적외선 또는 근적외선, RF, 마이크로파, 감마선 및 전자 빔 방사선으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 형태의 방사선에 의해 경화된다. 그러나, 또 다른 양태에 있어서 당해 실러는 열 경화, 공기 경화 또는 화학 경화될 수 있다.

제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포되는 실러는 바람직하게는 아크릴, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 실러로 이루어진 그룹으로부터 선택된 조성물로 이루어진다. 당해 실러는 임의로 내부 접착 향상제를 포함할 수 있다. 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포되는 실러는 사실상 동일한 조성물 또는 상이한 조성물로 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.

방사선 경화성 실러는 바람직하게는 예비중합체 또는 결합제 중합체 또는 이의 혼합물을 포함한다. 예비중합체는, 예를 들면, 에틸렌계 불포화 폴리에스테르, 에틸렌계 불포화 폴리에테르, 에틸렌계 불포화 폴리우레탄, 에틸렌계 불포화 에폭시, 올리고-에스테르 (메트)아크릴레이트 및 에틸렌계 불포화 폴리 (메트)아크릴레이트 및 이의 개질된 생성물로부터 선택된 하나 이상의 올리코머를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 일반적인 예비중합체는 폴리우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체 및 블록 공중합체로부터 선택된 아크릴레이트된 올리코머이다.

하나의 바람직한 양태에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러는 후속적으로 도포된 탑코트와의 결합력을 향상시키기 위해 사용되는 접착력 향상 수단과 함께 제공된다. 또한, 실러는 탑코트와의 결합력을 향상시키기 위해 사용되는 별도의 키코트에 의해 보호될 수 있다. 그러나, 몇몇의 이용 사례에 있어서, 키코트가 필요하지 않다는 것을 이해해야 한다.

각각의 주 표면에 도포된 실러의 총 두께는 바람직하게는 15마이크론 이상, 더욱 바람직하게는 15 내지 약 80마이크론, 가장 바람직하게는 15 내지 약 50마이크론이다. 당해 실러는 단일 도포 단계에서 또는 다중 코팅 또는 다중 스테이지에서 사용될 수 있다. 또한, 당해 실러는 다중 스테이지에서 경화될 수 있다.

하나의 바람직한 양태에 있어서, 키코트는 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 실러의 부분 경화 후 완전 경화 전, 실러에 대해 하나 이상의 주 표면에 도포된다. 유사하게, 탑코트는 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 실러의 부분 경화 후 완전 경화 전, 실러에 대해 하나 이상의 주 표면에 도포될 수 있다.

바람직하게는, 당해 실러는 사실상 내알칼리성이고, 바람직하게는 이산화탄소의 실러를 통한 이동을 사전에 결정된 정도로 저해시킬 수 있도록 충분히 가교결합되고, 바람직하게는 경화된 상태에서 사실상 가요성이다.

바람직하게는, 조성물의 화학적 성분, 제조방법 및 경화된 생성물의 물리적 구조 중의 하나 이상은 생성물에서의 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 실러와 관련하여 선택된다.

당해 조성물의 시멘트 대 실리카의 비는, 건조 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 내지 약 1.5, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 약 0.9, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 약 0.5, 보다 더욱 바람직하게는 0.36 내지 약 0.43, 가장 바람직하게는 약 0.39이다.

당해 생성물은 바람직하게는 제조 동안 사전에 결정된 다공도 및 밀도를 성취하기 위해 형성된다. 다공도 및 밀도는 구체적으로는 탄화 또는 차등적 탄화에 대한 개선된 저항성을 제공하기 위해 선택된다. 사전에 결정된 다공도 및 밀도는, 예를 들면, 목표 밀도 및 다공도가 성취될 때까지 경화되지 않은 상태에서 경화되지 않은 FRC 생성물을 압축하여 수득될 수 있다. 또한, 사전에 결정된 다공도 및 밀도는 FRC 생성물을 제조하는 데 사용되는 물질의 비율을 선택할 때, 입자 충전 이론을 적용하여 성취될 수 있다. 스택형 프레스(stack press), 엠보싱 롤(embossing roll) 또는 필터 프레스에 의한 압축 방법은 당해 산업에서 매우 잘 알려져 있다.

당해 생성물의 다공도는 바람직하게는 30 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 35 내지 약 45%이다. 당해 생성물의 상대 밀도는 바람직하게는 0.5 내지 약 2.0, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 약 1.9, 보다 더욱 바람직하게는 1.2 내지 1.6이다.

FRC 생성물은 바람직하게는 하체크 공정(Hatschek process)을 사용하여 형성되지만, 또한 압출, 마자(Mazza) 기술, 매뉴얼 레이-업 또는 기타 적합한 수단에 의해 형성될 수 있다.

바람직한 양태에 있어서, 당해 생성물은 외부 클래딩 패널로서 사용되도록 배열된 섬유 강화 시멘트 시트 제품이다. 바람직하게는, 시트의 형태는 사실상 직사각형이고, 탄화 감소 실러가 이들 6개의 면 모두에 도포된다.

바람직하게는, 시트 제품의 제1 주 표면은 기판에 대해 내향 배열되어 있는 마운팅 표면이고, 시트 제품의 제2 주 표면은 기판에 대해 외향 배열되어 있는 노출된 표면이다. 기판은 바람직하게는 빌딩 프레임의 형태를 갖는다.

제2 측면 에 따르면, 본 발명은

습윤 섬유 강화 시멘트 조성물을 혼합하는 단계,

당해 조성물로부터 제1 주 표면 및 일반적으로 제1 주 표면과 마주보도록 위치한 제2 주 표면으로 한정된 미가공 생성물을 형성시키는 단계,

미가공 생성물을 경화시켜 경화된 생성물을 형성시키는 단계 및

생성물의 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 제1 주 표면과 제2 주 표면에 탄화 감소 실러를 도포하는 단계를 포함하는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법을 제공한다.

미가공 섬유 시멘트 제품을 형성하기 위한 종래의 공정의 하나의 바람직한 실시예는 이의 전체가 본원에 본원에 인용되어 있는, 호주 특허공보 제515151호에 기재되어 있다,

바람직하게는, 탄화 감소 실러는 사실상 생성물의 모든 표면에 도포된다. 탄화 감소 실러는 바람직하게는 방사선 경화성 실러이다. 더욱 바람직하게는, 당해 실러는 UV, 적외선 또는 근적외선, RF, 마이크로파, 감마선 및 전자 빔 방사선을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형태의 방사선에 의해 경화된다. 그러나, 실러는 열 경화, 공기 경화 또는 화학 경화될 수도 있다.

FRC 경화 단계는 바람직하게는 오토클레이브 경화, 공기 경화 및 스팀 경화를 포함하는 그룹으로부터 선택된 공정을 사용하여 수행한다.

바람직하게는, 당해 방법은 경화 전에 경화된 생성물이 이의 횡단면 프로파일을 통해 감소된 탄화 구배를 나타내도록 조절된 방식으로 미가공 생성물을 압축하는 단계를 추가로 포함한다. 압축 단계는 바람직하게는 30 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 35 내지 약 45%의 다공도를 성취하기 위해 미가공 생성물의 압력을 이용하는 것을 포함한다.

하나의 양태에 있어서 당해 방법은 바람직하게는 부분 경화 후 완전 경화 전, 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 키코트를 실러에 도포하는 추가의 단계를 포함한다. 또 다른 양태에 있어서, 당해 방법은 바람직하게는 부분 경화 후 완전 경화 전, 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 탑코트를 실러에 대해 도포하는 추가의 단계를 포함한다.

바람직하게는, 바람직한 방사선 경화성 실러는 방사선 경화성 아크릴릭 공중합체 실러를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 아크릴릭 공중합체 실러는 투명한 에폭시 아크릴레이트 실러이다.

더욱 바람직하게는, 방사선 경화성 실러는 후속적인 탑코트와의 접착력을 향상시키기 위해 탄화 감소 실러와 키코트의 기능을 조합한다.

또한, 실러가 FRC 제조 공정 동안 도포되거나, 생성물이 기판에 탑재되기 바로 전 또는 심지어 그 후라도 도포될 수 있는 것으로 이해된다. 더욱이, 제1 주 표면과 제2 주 표면은 동시에 또는, 예를 들면, 제1 주 표면은 FRC 제조 공정 동안 실링되고, 제2 주 표면은 원 위치에서 제조될 수 있는 것처럼 상이한 시간에 실링될 수 있다.

제3 측면에 따르면, 본 발명은 차등적 탄화 경향성이 감소된 제1 주 표면을 포함하고, 시멘트 대 실리카의 비가 0.29 내지 약 0.51이며, 이의 다공도가 25 내지 약 45%인 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품을 제공한다.

바람직하게는, 당해 생성물은 탄화 감소 실러가 도포된 주 표면을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 탄화 감소 실러는 사실상 생성물의 모든 표면에 도포된다. 바람직한 양태에 있어서, 생성물의 하나 이상의 주 표면에 도포된 탄화 감소 실러는 방사선 경화성 실러이다.

본 발명의 바람직한 형태는 하기에 기재된 표 및 첨부된 도면을 참고하여 단지 예시적인 방법으로 기재되어 있고, 도 1은 본 발명의 다양한 측면과 관련하여 고성능 압착된 생성물을 제조하는 일반적인 방법을 나타낸 흐름도이다.

[본 발명의 바람직한 양태]

본 발명은 구체적으로는 외부 또는 내부 빌딩 클래딩 및 라이닝 패널로서 사용되도록 배열된 고성능 압착된 섬유 시멘트 시트를 제조하는 데에 주로 사용되도록 개발되었고, 이하에서 본원과 관련하여 기재되어 있다.

도 1을 참조하면, 빌딩 클래딩 패널을 제조하도록 배열된 본 발명의 바람직한 형태로 사용하기에 적합한 일반적인 제조 공정의 흐름도 1이 도시되어 있다. 당해 흐름도를 참고하면, 처음의 단계 2는 바람직한 형태로 일반적으로 표 1에 기재되어 있는 범위에 해당하는 섬유 시멘트 조성물로부터 제조되는 FRC 미가공 시트의 제조 공정이라는 것을 알 수 있다.

건조 성분	허용되는 범위 (건조 중량%)	바람직한 범위 (건조 중량%)	최적의 조성물 (건조 중량%)
시멘트	20 내지 30%	23.5 내지 26.5%	25.0%
실리카	58.5 내지 68.5%	62 내지 65%	63.5%
펄프	5.5 내지 10.5%	7 내지 9%	8.0%
첨가제	2 내지 5%	2.5 내지 4.5%	3.5%
비율	허용되는 범위	바람직한 범위	최적의 비율
시멘트:실리카	0.292 내지 0.513	0.362 내지 0.427	0.394

상기한 바람직한 조성물은 몇몇의 기타 선행 기술 조성물과 비교할 때, 시멘트 대 실리카의 비가 감소되었고, 완성된 생성물 내에서 이산화탄소 반응 중의 전체 환원 반응을 유발하는 시멘트 성분이 감소되었다. 일반적으로 시멘트는 일반적인 포틀랜드(Portland) 시멘트 제1 형태이고, 실리카는 적합한 실리카, 예를 들면, 200g으로 제분된 석영일 수 있다. 적합한 실리카질 물질의 예로는 비정질 실리카, 규조토, 현미 껍질재, 고로 슬래그, 미립형 슬래그, 강철 슬래그, 광물질 산화물, 광물질 수산화물, 점토, 마그네사이트 또는 돌로미테, 중합체성 비드, 금속 산화물 및 수산화물 또는 이의 혼합물을 포함하지만, 이것들로 제한되지 않는다.

바람직한 펄프는 다양한 형태의 셀룰로오스 섬유, 예를 들면, 해머 제분된 크라프트(hammer-milled Kraft) 펄프를 포함한다. 그러나, 다른 형태의 섬유가 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 특히 바람직한 양태에 있어서, 섬유는 셀룰로오스 나무 펄프이다. 적합한 섬유의 기타 예로는 세라믹 섬유, 유리 섬유, 미네랄 울, 강철 섬유 및 합성 중합체 섬유, 예를 들면, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 비스코스, 나일론, PVC, PVA, 레이온, 유리 세라믹, 탄소 또는 이의 혼합물이 있다.

또한, 임의의 추가의 첨가제는 필요한 경우 점도 향상제, 밀도 개질제, 분산제, 회분, 실리카퓸, 지열 실리카, 난연제, 증점제, 안료, 착색제, 가소제, 분산제, 소포제, 응결제, 방수제, 유기 밀도 개질제, 알루미늄 분말, 카올린, 수산화알루미늄, 미카, 메타카올린, 탄산칼슘, 규회석, 중합체성 수지 에멀젼 또는 이의 혼합물을 포함하는 조성물 속에 혼입될 수 있다는 것을 주지해야 한다.

바람직한 방법에 있어서, 시트는 당해 분야의 숙력된 당업자에게 잘 알려져 있는 종래의 방식으로 하체크 공정을 사용하여 제조된다. 하체크 공정은 목적하는 시트 두께가 성취될 때까지 탈수 슬러리의 다수의 층들을 흡수성 컨베이어에 증착시키기 위해 회전하는 드럼 분자체 어레인지먼트를 사용한다.

흐름도 1에 도시되어 있는 바람직한 미가공 시트 제조 공정은 특정한 크기의 다수의 미가공 시트를 제조하고, 이어서 서로 쌓아 올리고, 이어서 임의로 압축 상태로 이동되도록 설정되어 있다. 압축 상태에서, 압축 공정은 시트 크기 및 쌓아 올린 높이를 고려하여 프로그래밍되어 있고, 생성물은 30 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 35 내지 약 45%의 다공도를 성취하기 위해 압축된다. 당해 압력은 최종 생성물에서 목적하는 결과를 성취하기 위해 시험 설비에 의해 결정된 바대로, 사전에 결정된 시간 동안 유지된다. 압축한 후, 압착된 미가공 생성물은 경화된다. 경화는 단계 3에서 설정된 바대로 종래의 방식으로 또는 공기 경화를 포함한 많은 기타 종래의 기술을 사용하여 오토클레이브 속에서 수행할 수 있다.

경화를 완료하였을 때, 당해 시트는 일반적으로 적당한 크기로 제단되고(단계 4), 테두리는 임의로 테두리 라우터로 정확한 치수의 크기로 제단되는 종래의 시트 마감 라인을 통해 통과하면서 마무리된다(단계 5). 완성된 FRC 시트는 시트 마감 라인를 통과할 때 스택 속에 위치한다.

임의로, 바람직하게는 방사선 경화성 에폭시 아크릴레이트 실러인 탄화 감소 실러는 시트 마감 라인(단계 6)을 통과하기 전에, 각각의 FRC 시트의 테두리에 도포될 수 있다. 피복물은 바람직하게는 UV 방사선에 의해 경화된다. 그러나, 다른 경화 메카니즘, 예를 들면, 전자 빔, RF, 마이크로파, 적외선 및 화학적 경화를 기본으로 하는 피복법을 사용할 수도 있다. 바람직한 실러 조성물은 에폭시, 우레탄, 폴리에스테르, 아크릴레이트 및 상기한 조성물의 배합물을 포함한다.

본 발명의 몇몇의 바람직한 형태에 있어어, 완성된 FRC 시트를 이어서 단계 6에서 도시되어 있는 동일한 종류의 실러로 6개의 면 모두(전면 및 2개의 주 면에 위치한 탑재면 및 4곳 테두리)에 완전히 코팅한다. 이는 처음에 FRC 시트 스택의 테두리에서 실러를 수동으로 롤 캐스팅 또는 분무하고, 이어서 종래의 롤 코터를 사용하여 FRC 시트의 전면 및 후면에 실러를 개별적으로 롤 캐스팅하여 수행된다. 일반적으로, 16개 시트의 스택은 효율을 최대화시키지만, FRC 시트가 롤 코터를 통해 통과하고 경화되기 전에 건조되는 것을 막기 위해 테두리를 1회 코팅한다. 바람직하게는, 코팅의 두께는 15 내지 50마이크론이다.

마지막으로, 도포된 탄화 감소 실러가 방사선 경화성 실러인 경우, 당해 실러는 이어서 실러 조성물에 적절한, 적합한 방사선원으로 경화된다(단계 7). 본 발명에서 사용되는 코팅제를 경화시키도록 배열될 수 있는 일반적인 방사선 경화 시스템은 화학선(UV) 경화 설비를 제공하는 퓨젼 시스템 인코포레이티드[Fusion System Inc(미국 메릴랜드주 게이더스버그 클로퍼 로드 910에 소재)], 어드밴스드 일렉트론 빔[Advanced Electron Beam(미국 메사추세츠주 윌밍톤 업톤 드라이브 10에 소재)] 및 에너지 사이언시스 인코포레이티드[Energy Sciences, Inc(미국 메사추세츠주 01887 윌밍톤 인더스트리얼 웨이 42에 소재)]로부터 구입할 수 있다. 경화 방사선 경화성 코팅의 다른 방법은 감마선 방사선, 근적외선 방사선 및 마이크로파 방사선을 포함하는 것으로 공지되어 있다. 경화는 대기 조건에서 또는 불활성 대기, 예를 들면, 질소 점화 또는 C0₂ 하에 수행될 수 있다. 또한, 방사선 경화는 미국 공개특허공보 제20030207956A1호에 기재되어 있고, 본원에 참증으로서 통합되어 있는 종래의 열 경화와 조합하기에 적합할 수 있다.

실러가 UV 경화성 실러이면, 당해 실러는 인치당 200 내지 600watt, 더욱 바람직하게는 인치당 300 내지 600watt의 강도에서 250 내지 400nm의 파장의 UV 방사선을 제공하는 UV 램프를 사용하여 경화될 수 있다.

실러가 전자 빔에 의해 경화되면, 전자 발생원은 50 내지 600KeV, 더욱 바람직하게는 150 내지 300KeV의 강도를 제공할 수 있다. 방사선 발생원에 상관없이, 대부분의 방사선 경화성 실러는 80 내지 3,000mJ/㎠의 방사선의 노출 후 적절하게 경화될 수 있다. 임의로, 잔류하는 공용매 또는 코팅제 속에 잔류하는 물은 기판을 IR 또는 NIR 방사선에 노출시켜 80℃ 이하의 온도로 가열하여 제거할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 탄화 감소 실러는 종래의 열 경화 기술을 사용하여 열적으로 경화될 수도 있다.

본 발명에 적합한 탄화 감소 실러는 구체적으로는 이산화탄소 가스 및 물 모두의 운송을 감소시키기 위해 선택된다. 상기한 실러는 용매계 코팅제, 수계 코팅제, 분말 코팅제 등으로 제조될 수 있다. 이들은 선택된 사용 방법에 적합한 점도를 성취하기 위해 100% 고체이거나, 적합한 용매 또는 물과 함께 감소될 수 있는 것으로 사료된다. 탄화 감소 실러가 방사선 경화성 실러인 경우, 당해 실러는 각각 본원에 본원에 인용되어 있는 미국 특허공보 제3,935,364호, 국제 공개공보 제WO 02/20677A1호 및 미국 특허공보 제6,136,383호에 기재되어 있는 기술을 사용하여 도포되고 경화될 수 있다. 롤 캐스팅, 커텐 코팅, 분무 코팅, 분말 코팅 등은 실러를 도포하기에 모두 적합하다. 또한, 실러는 실러의 경화 및 접착력을 향상시키기 위해, 예를 들면, 30 내지 150℃에서 도포될 수 있다. 또한, 기판 자체는 이와 동일한 효과를 성취하기 30 내지 150℃로 가열될 수 있다.

또한, 실러 조성물은, 중합체성 결합제, 충전제 및/또는 안료 이외에, 일반적인 보조제, 예를 들면, 습윤제, 점도 개질제, 분산제, 소포제, 보존제 및 소수성제, 방부제, 섬유 및 기타 일반적인 성분을 포함할 수 있다. 적합한 충전제의 예로는 알루미노실리케이트, 실리케이트, 알칼리성 토금속 카보네이트, 바람직하게는 방해석 또는 라임, 돌로미테 형태의 탄산칼슘 및 또한 알루미늄 실리케이트 또는 마그네슘 실리케이트, 예를 들면, 탈크가 있다. 일반적인 안료는 이산화티탄, 철 산화물 및 황산바륨이다. 방사선 경화성 실러가 사용되는 경우에, 촉매 또는 가속제, 예를 들면, 국제 공개공보 제WO 02/20677A1호에 기재되어 있는 화합물은 실러의 경화를 촉진시키는 데 사용될 수 있다.

수성 분산액인 탄화 감소 실러는 일반적으로 고체 함량이, 종래의 코팅제의 총 중량을 기초로 하여, 20 내지 약 80중량%, 더욱 바람직하게는 30 내지 약 60중량%이다. 이들 중에서, 바람직하게는 30중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50중량% 이상, 가장 바람직하게는 50 내지 약 90중량%는 중합체성 결합제로 충전된다. 바람직하게는, 70중량% 미만, 더욱 바람직하게는 10 내지 약 50중량%는 안료 및/또는 충전제로 충전된다. 투명한 실러의 경우에, 안료 및/또는 충전제 함량은 일반적으로 약 10% 이하이다. 키코트 또는 키코트/실러 배합물의 경우에, 충전제 함량은 10 내지 약 70중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 약 50중량%이다.

탄화 감소 실러는 예비중합체 또는 결합제 중합체 또는 이의 혼합물을 사용하여 제조된다. 예비중합체는, 예를 들면, 에틸렌계 불포화 폴리에스테르, 에틸렌계 불포화 폴리에테르, 에틸렌계 불포화 폴리우레탄, 에틸렌계 불포화 에폭시, 올리고-에스테르(메트) 아크릴레이트 및 에틸렌계 불포화 폴리(메트) 아크릴레이트 및 이의 개질된 생성물이 있다. 사용될 수 있는 일반적인 예비중합체는 폴리우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체 및 블록 공중합체로부터 선택된 하나 이상의 아크릴레이트된 올리코머를 포함한다.

탄화를 감소시키는 데 효과적인 방사선 경화성 실러에서 사용되는 바람직한 중합체 결합제의 예로는 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트가 있다. 이들은 수지 제조업자 및 공급업자, 예를 들면, 바스프(BASF), 피피지 인더스트리지(PPG Industries), 사르토머(Sartomer), 발리나 피티 리미티드(Ballina Pty Ltd) 또는 아크조 노벨(Akzo Nobel)로부터 구입 가능하다.

탄화 감소 실러로서 유용한 것으로 나타난 특정한 실러는 아즈코 노벨에서 제조한 R60301-001 UV 경화성 아크릴의 투명한 실러, 오스트리아 모스 배일에 소재하는 아르키텍처럴 앤 인더스트리얼 코팅즈 피티 리미티드(Architectural and Industrial Coatings Pty. Ltd)에서 제조한 투명한 VC7 및 흰색의 VC9 UV 경화성 에폭시 아크릴레이트 실러이다. 예를 들면, 습윤 접착 향상제를 포함하고, 비교적 높은 안료 충전을 갖는 R80179-001 키코트(아즈코 노벨)와 배합할 때, 당해 실러는 내구성 폴리우레탄 또는 에폭시를 기본으로 하는 장식용 탑코트로 코팅될 수 있다.

탑코트의 내구성 접착은 실러의 표면에 도포된 키코트를 사용하여 성취될 수 있고, 키코트는 사전에 결정된 결합제/충전제 비율을 갖고, 임의로 하나 이상의 접착 향상제를 갖는다. 일반적인 접착 향상제는 당해 분야에 공지되어 있는 실란, 실라놀, 실리코네이트 또는 기타 실리콘계 접착 향상제 또는 커플링제가 있다. 아민계 또는 아미노계 접착 향상제가 또한 사용될 수 있다. 상기한 키코트는 폴리우레탄 및 에폭시계 탑코트와는 구별되게 수계 코팅제, 예를 들면, 수계 아크릴에 개선된 접착력을 제공하기 위해 주로 사용되지만, 적합한 키코트 조성물은 결합력을 향상시키기 위해 적절한 환경하에 사용될 수 있다.

키코트에 사용되는 충전제는 기계적 결합을 가능하게 하기 위해 경화된 키코트에서 사전에 결정된 정도의 표면 거칠기를 성취하기 위해 선택된다. 탈크, 미카, 카보네이트 및 기타 미네랄은 이러한 용도에 적합하다.

또한, 실러는 키코트에 대한 필요성을 제거하기 위해 이의 조성물 속에 직접적으로 혼입되어 있는 접착 향상제를 포함할 수 있다. 아민계 또는 실란계 접착 향상제는 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 실러는 특정한 충전제 또는 경화 방법을 사용하여 거칠어진 표면을 가질 수 있다.

기재된 바대로 본 발명은 탄화 또는 차등적 탄화 경향성이 감소되어, 내구성이 개선된 FRC 생성물을 제조할 수 있는 다양한 방법을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 감소된 시멘트 대 실리카의 비는 일반적으로 생성물 내에서의 이산화탄소 반응을 감소시켜, 다양한 시트 경계면을 경과하여, 최종 시트 자체를 통해 적용될 수 있는 차등적 탄화를 최소화시킨다.

유사하게, 투과도 및 경도(밀도에 의해 영향을 받을 수 있다)의 조절은 다양한 표면이 상이한 수준 및 형태의 실링을 가질 수 있는, 조절된 시트를 통해 탄화 구배될 수 있는 것으로 사료된다.

마지막으로, 실러, 더욱 특히 탄화 감소 실러, 예를 들면, 아크릴릭 UV 경화성 실러를 공장에서 조절된 방식으로 최소한 패널의 마운팅 표면에 사용하면, 마운팅 표면 위에 적합한 실링없이 탑재되는 패널의 위험이 없으므로, 완성된 패널에서 차별적인 부분적인 탄화를 다시 감소시킨다. 최초 제조업자에 의한 예비 실링은 운송 및 저장 동안 베이스 보드의 수명을 증가시킨다는 잇점이 첨가된다. 또한, 클래딩 패널 제조업자 및 설치업자가 추가로 코팅제 등을 도포하기가 훨씬 용이하게 만든다. 확실히, 패널의 모든 6개의 표면에의 실링은 특히 하나 이상의 면이 처리되지 않았을 때 일어날 수 있는, 패널을 통한 매우 차등적 탄화의 변화를 크게 감소시킨다.

상기한 공정 단계 및 특징들은 각각 개별적으로 본 발명의 개선된 압착된 FRC 생성물의 제조방법을 한정한다. 더욱이, 상기한 공정 단계 및 특징들이 다양한 상이한 방식으로 조합될 때, 선행 기술에 대해 매우 우수한 성능 특성을 갖는 생성물의 제조를 가능하게 하는 상승 상호작용이 있다.

하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 양태들 중의 하나로서 출원인에 의해 제조되고, "엑소텍(ExoTec)"이라는 상품명하에 판매되는 압착된 FRC 시트에 대한 본 발명의 응용 사례를 나타낸 것이다. 당해 생성물의 일반적인 세부 사항은 하기에 기재되어 있다.

시험 생성물에 대한 다공도, 밀도, 시멘트:실리카 비율 및 압축 압력

생성물	다공도 (용적%)	밀도 (gm/cc)	허용되는 시멘트:실리카 비율	바람직한 시멘트:실리카 비율	최적의 시멘트:실리카 비율
압축 라이트 (엑소텍)	30 내지 40	1.2 내지 1.6 (평균: 1.55)	0.29 내지 0.51	0.34 내지 0.46	0.39

다공도 및 화합 물질이 개질된 압착 FC에 대한 조성물 범위

건조 성분 (건조 중량%)	허용되는 범위 (건조 중량%)	바람직한 범위 (건조 중량%)	최적의 범위 (건조 중량%)
시멘트	20 내지 30%	23.5 내지 26.5%	25.0%
실리카	58.5 내지 68.5%	62 내지 65%	63.5%
펄프	5.5 내지 10.5%	7 ~ 9%	8.0%
첨가제	2 내지 5%	2.5 내지 4.5%	3.5%
	허용되는 범위	바람직한 범위	최적의 범위
시멘트:실리카	0.292 내지 0.513	0.362 내지 0.427	0.394

생성물을 미가공 상태에서 스택형 프레스를 사용하여 압축시켜, 다공도가 30 내지 40%이고, 목표 밀도가 약 1.55g/cc인 생성물을 형성시킨다. 이어서, 생성물을 80시간 동안 약 60℃에서 예비경화시키고, 120 내지 200℃에서 약 24시간 동안 오토클레이브 경화시킨다. 이어서, 생성물을 상기에 기재되어 있는 방식으로 실링하고, 시험한다.

시험 결과

종래의 고밀도로 피복된 FC 복합 물품 및 당해 실시예에서 기재된 바대로 제조되고 피복된 복합 FRC 물품의 가속 시험은 본 발명의 훌륭한 성능 이익을 나타낸다. 가속화된 열/비/탄화 사이클하에, 종래의 생성물은 차등적 탄화의 효과로 인해 변형되는 경향을 나타낸다. 이러한 효과는 일반적으로 둔해지지만, 사용될 수 있는 대부분의 종래의 표면 피복 처리방법에 의해 제거되지 않는다.

본 발명의 FRC 복합물은 성능에서 놀랍고 예상하지 못했던 개선을 나타낸다. 표 4는 지지 프레임에 대한 사전에 결정된 위치에서 복합 FC 생성물의 샘플을 고정하고, 이산화탄소가 풍부한 공기하에서 8시간 동안 복합 시스템을 예비 컨디셔닝하고, 1시간 동안 한쪽 표면에서 사이클의 사전에 결정된 수로 70℃로 가열하고, 이어서 표면 1시간 동안 주변 온도에서의 표면의 습윤을 포함하는 가속시킴을 포함하는 시험 후의 왜곡 결과를 나타낸다.

샘플은 이의 초기 고정 위치로부터의 일시적인 왜곡을 기록하기 위해 장착한다. 왜곡은 샘플이 고정된 지지 프레임으로부터 생성물이 뒤틀리거나 틀어지는 것으로 나타난다. 왜곡되지 않거나 최소로 왜곡되는 것은 성공적으로 수행되는 샘플을 나타낸다. 복합 생성물 두께의 50% 이상의 왜곡은 일반적으로 엄격한 환경에서 사용시 안정하지 않을 수 있는 물품을 나타낸다.

가속 내후성 시험에서 시간에 따른 왜곡 정도

시간(분)	9mm 두께로 도포된, 종래의 고밀도 FRC의 왜곡 정도(mm)	본 발명의 제품(두께: 9mm)의 왜곡 정도(mm)
0	0	0
20	0.5	0.4
40	1.0	0.8
60	1.8	1.2
100	3.5	2
200	3.8	2
400	6.5	1.75
600	9	1.6
800	9	1.55
1,000	11	1.5
1,200	11	1.45
1,400	10.5	1.4

표 5 및 표 6은 본 발명에 따라 제조된 섬유 시멘트 복합 구조 패널의 전면, 중심 및 후면 또는 마운팅면에 존재하는 수화된 시멘트 상의 실링되지 않은 표준 FRC 조성물에 대한 탄화율(%)을 나타낸다.

전면 위에 실링된 엑스텍 FRC 패널

위치	전면부	중심부	후면부	왜곡 정도(mm)
실링됨(후면)	12.1	14.7	16.8	1.0
실링되지 않음(후면)	51.2	63.3	61.5	2.0

전면 위에 실링된 종래의 FRC 패널

위치	전면부	중심부	후면부	왜곡 정도(mm)
실링됨(후면)	12.3	17.9	19.3	2.14
실링되지 않음(후면)	16.8	22.4	37.7	11.0

평가

확실히, 본 발명에 따라 제조되고 실링된 시험 샘플은 시험 조건하에 선행 기술에 따르는 상응하는 샘플보다 변형 및 탄화의 측면에서 우수한 성능을 나타낸다.

따라서, 출원인에 의한 훌륭한 연구 및 개발은 차등적 탄화의 측면에서 이전에는 이해되지 않았었던 섬유 강화 시멘트 제품에서의 손상 및 변형의 중요한 메카니즘을 예상하지 못하게 규명하였다는 것을 숙지해야 한다. 이러한 메카니즘의 규명으로부터, 구체적으로는 제조된 실러와 코팅제와의 상승 상호작용을 통해, 전체적으로 생성물에서의 적절하고 상대적으로 균등한 탄화 구배를 유도하기 위해 바람직하게는 구체적으로는 엔지니어링 밀도 다공도 특성, 제조 기술 및 화학적 성분을 통해 성취되는 개질된 투과도 프로파일과 조합되어 사용될 때, 선행 기술의 주요한 제약 요인은 우수하게 해결될 수 있다. 따라서, 본 발명은 선행 기술에 대해 실질적이고 상업적으로 우수한 개선을 나타낸다.

마지막으로, 당해 분야의 숙력된 당업자는 본 발명의 측면이 FRC 압착된 시트 및 패널에 특히 적합하고, 이를 다른 FRC 생성물에 똑같이 적용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 유사하게, 바람직한 실시예들은 특정한 조성물, 압력 범위 및 실란트를 예시하는 것이고, 본 발명은 동일한 유리한 결과를 성취하기 위해 많은 다른 형태로 실현될 수 있다.

Claims

차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 탄화 감소 실러(sealer)가 도포된 제1 주 표면과 일반적으로 주 표면과 마주보도록 위치한 탄화 감소 실러가 도포된 제2 주 표면을 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항에 있어서, 탄화 감소 실러가 사실상 모든 표면에 도포되어 있는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 탄화 감소 실러가 방사선 경화성 실러인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제3항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 UV, 적외선 또는 근적외선, RF, 마이크로파, 감마선 및 전자 빔 방사선을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형태의 방사선에 의해 경화되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 열 경화, 공기 경화 또는 화학 경화되는, 엔 지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 아크릴, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 실러를 포함하는 그룹으로부터 선택된 조성물로 실질적으로 이루어지는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 내부 접착 향상제를 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포되는 실러가 사실상 동일한 조성물로 이루어지는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포된 실러가 사실상 상이한 조성물로 이루어지는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중 의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 탑코트(topcoat)의 결합력을 향상시키기 위해 사용되는 접착제를 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 탑코트의 결합력을 향상시키기 위해 사용되는 별도의 키코트(keycoat)로 보호되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 주 표면에 도포된 실러의 총 두께가 15마이크론 이상인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 주 표면에 도포된 실러의 총 두께가 15 내지 약 80마이크론인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 주 표면에 도포된 탄화 감소 실러의 총 두께가 15 내지 약 50마이크론인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 다중 코팅 또는 다중 스테이지에서 도포되어 있는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 다중 스테이지에서 경화되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제16항에 있어서, 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 실러가 부분 경화된 후 완전 경화되기 전에, 키코트가 하나 이상의 주 표면 위의 실러에 도포되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제16항 또는 제17항에 있어서, 실러와 탑코트의 결합력을 향상시키기 위해, 실러가 부분 경화된 후 완전 경화되기 전에, 탑코트가 하나 이상의 주 표면 위의 실러에 도포되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 사실상 내알칼리성인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 이산화탄소의 실러를 통해 이동하는 것을 사전에 결정된 정도로 저해시킬 수 있도록 충분히 가교결합되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 경화된 상태에서 사실상 가요성인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 조성물의 화학적 성분, 제조방법 및 경화된 생성물의 물리적 구조 중의 하나 이상이 제품의 탄화 경향성을 감소시키도록 선택되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.2 내지 약 1.5인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.3 내지 약 0.9인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.3 내지 약 0.5인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.36 내지 약 0.43인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 약 0.39인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 다공도가 30 내지 약 40%인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 다공도가 30 내지 약 60%인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 다공도가 35 내지 약 45%인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항 내지 제30항 중의 어느 한 항에 있어서, 상대 밀도가 0.5 내지 약 2.0인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제22항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상대 밀도가 0.8 내지 약 1.9인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제32항 중의 어느 한 항에 있어서, 하체크 공정(Hatschek process)을 사용하여 형성되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제32항 중의 어느 한 항에 있어서, 압출에 의해 형성되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제1항 내지 제34항 중의 어느 한 항에 있어서, 섬유 강화 시멘트 시트 제품이 외부 클래딩 패널로서 사용되도록 배열되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제35항에 있어서, 시트 제품의 형태가 사실상 직사각형이고, 탄화 감소 실러가 이들 6개의 면 모두에 도포되어 있는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제35항 또는 제36항에 있어서, 시트 제품의 제1 주 표면이 기판에 대해 내향 배열되어 있는 마운팅 표면이고, 시트 제품의 제2 주 표면이 기판에 대해 외향 배열되어 있는 노출된 표면인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
습윤 섬유 강화 시멘트 조성물을 혼합하는 단계(a),

당해 조성물로부터 제1 주 표면 및 일반적으로 제1 주 표면과 마주보도록 위치한 제2 주 표면으로 한정된 미가공 생성물을 형성시키는 단계(b),

미가공 생성물을 경화시켜 경화된 생성물을 형성시키는 단계(c) 및

생성물의 차등적 탄화 경향성을 감소시키기 위해 제1 주 표면과 제2 주 표면에 탄화 감소 실러를 도포하는 단계(d)를 포함하는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품 의 제조방법.
제38항에 있어서, 탄화 감소 실러가 사실상 생성물의 모든 표면에 도포되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 또는 제39항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 탄화 감소 실러가 방사선 경화성 실러인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제40항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 UV, 적외선 또는 근적외선, RF, 마이크로파, 감마선 및 전자 빔 방사선을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형태의 방사선에 의해 경화되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제41항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 열 경화, 공기 경화 또는 화학 경화되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 아크릴, 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트 실러를 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제43항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면 중의 하나 이상의 표면에 도포된 실러가 내부 접착 향상 조성물을 포함하는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제44항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포된 실러가 사실상 동일한 조성물로 이루어지는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제44항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 주 표면과 제2 주 표면에 도포된 실러가 사실상 상이한 조성물로 이루어지는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제46항 중의 어느 한 항에 있어서, 경화 단계가 오토클레이브 경화, 공기 경화 및 스팀 경화를 포함하는 그룹으로부터 선택된 방법을 사용하여 수행되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제47항 중의 어느 한 항에 있어서, 외부 클래딩 패널로서 사용 되도록 배열된 시트 제품인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제48항에 있어서, 시트 제품의 형태가 사실상 직사각형이고, 탄화 감소 실러가 이들 6개의 면 모두에 도포되어 있는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제48항 또는 제49항에 있어서, 시트 제품의 제1 주 표면이 기판에 대해 내향 배열되어 있는 마운팅 표면이고, 시트 제품의 제2 주 표면이 기판에 대해 외향 배열되어 있는 노출된 표면인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제50항에 있어서, 기판이 지지 프레임인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제51항 중의 어느 한 항에 있어서, 조성물의 화학적 성분, 제조방법 및 경화된 생성물의 물리적 구조 중의 하나 이상이 생성물에서 탄화 경향성을 감소시키도록 선택되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제52항에 있어서, 경화된 생성물의 탄화 구배를 감소시키기 위해, 경화 전에 미가공 생성물을 조절된 방식으로 압축시키는 추가의 단계를 포함하는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제50항 내지 제53항 중의 어느 한 항에 있어서, 경화된 생성물의 다공도가 30 내지 약 60%인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제54항에 있어서, 경화된 생성물의 다공도가 35 내지 약 45%인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제50항 내지 제55항 중의 어느 한 항에 있어서, 경화된 생성물의 상대 밀도가 0.5 내지 약 2.0인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제56항에 있어서, 경화된 생성물의 상대 밀도가 0.8 내지 약 1.9인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제50항 내지 제57항 중의 어느 한 항에 있어서, 습윤 섬유 강화 시멘트 조성물 중의 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.2 내지 약 1.5인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제58항에 있어서, 습윤 섬유 강화 시멘트 조성물 중의 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.3 내지 약 0.9인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제58항에 있어서, 습윤 섬유 강화 시멘트 조성물 중의 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.3 내지 약 0.5인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제58항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.36 내지 약 0.43인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제58항에 있어서, 시멘트 대 실리카의 비가, 무수 조성물의 중량을 기준으로 하여, 약 0.39인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제62항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 주 표면에 도포된 탄화 감소 실러의 총 두께가 15마이크론 이상인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제63항에 있어서, 각각의 주 표면에 도포된 탄화 감소 실러의 총 두께가 15 내지 약 50마이크론인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제64항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 다중 코팅 또는 다중 스테이지에서 도포되는, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제65항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 사실상 내알칼리성인, 내구성 섬유 강화 시멘트 제품의 제조방법.
제38항 내지 제66항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 이산화탄소의 코팅을 통한 이동을 사전에 결정된 정도로 저해시킬 수 있도록 충분히 가교결합되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제조방법.
제38항 내지 제67항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄화 감소 실러가 경화된 상태에서 사실상 가요성인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제조방법.
제38항 내지 제68항 중의 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 주 표면에 도포된 탄화 감소 실러가 다중 스테이지에서 경화되는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제조방법.
제69항에 있어서, 실러와 키코트의 결합력을 향상시키기 위해, 부분 경화된 후 완전 경화되기 전에 키코트를 실러에 도포하는 추가의 단계를 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제조방법.
제69항 또는 제70항에 있어서, 실러와 탑코트의 결합력을 향상시키기 위해, 부분 경화된 후 완전 경화되기 전에 탑코트를 실러에 대해 도포하는 추가의 단계를 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제조방법.
차등적 탄화 경향성이 감소된 제1 주 표면을 포함하고, 시멘트 대 실리카의 비가 0.29 내지 약 0.51이며, 다공도가 25 내지 약 45%인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제72항에 있어서, 탄화 감소 실러가 도포된 주 표면을 포함하는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제73항에 있어서, 탄화 감소 실러가 사실상 생성물의 모든 표면에 도포되어 있는, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.
제73항 또는 제74항에 있어서, 탄화 감소 실러가 방사선 경화성 실러인, 엔지니어링 섬유 강화 시멘트 제품.