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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Baumaterialien und speziell ein Baumaterial-Substrat
mit einer verbesserten äußeren Oberfläche und
Verfahren zu deren Herstellung.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Faserzement
wurde in den vergangenen Jahren populär zur Benutzung als Baumaterial.
In vielen Fällen
wird Faserzement den herkömmlicheren
Materialien, wie Holz, Metall oder Kunststoff, vorgezogen. Im Vergleich
mit Holz hat Faserzement bessere Wasserbeständigkeit und ist auch weniger anfällig für Zerstörung, Zerbrechen
oder Spalten. Weiterhin rostet Faserzement nicht wie Metall und
ist beständiger
gegen Bewitterung als Kunststoffe. Insbesondere bieten Faserzementprodukte,
wie HARDIPLANK® von
James Hardie Building Products' eine begrenzte
Lebensdauer bei geringer Wartung an, und dieses Produkt kann geradeso
leicht wie Holzbretter eingebaut werden.
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Günstigerweise
kann Faserzement längere Zeit
Feuchtigkeit, Regen, Schnee, salziger Luft und Termiten widerstehen.
Es ist auch dimensionsstabil und wird nicht unter normalen Umweltbedingungen zerbrechen,
verrotten oder delaminieren. Außerdem können Faserzementplatten
vortexturiert oder geprägt
werden, um der Platte ein erwünschtes
Aussehen und Anfühlen
zu verleihen. Die Platten können beispielsweise
so texturiert werden, daß ihr
Aussehen und ihre Wärme
natürlichem
Holz ähneln.
Als solche sind Faserzementplatten eine dauerhafte, attraktive Alternative
zu traditionellen Holzverbundwerkstoffen, Zeder, Vinylharz, Ziegelsteinen
oder Stuckoplatten. Außerdem
ist Faserzement auch eine preiswerte Alternative zu herkömmlichen
Deckenmaterialien, wie geriffelten Aluminiumblechen, die kostspielig
und energieintensiv sein können.
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In
einigen Fällen
wird die äußere Oberfläche von
Faserzementplatten angestrichen oder werden anderen Arten der Nachbehandlung
und Behandlung an der Baustelle unterzogen, um dem Material das erwünschte äußere Aussehen
und Anfühlen
für eine spezielle
Anwendung zu geben. Nachteilig können jedoch
natürliche
Bewitterung und andere Umweltfaktoren zu Ausblühungen der diesen Bedingungen ausgesetzten
Oberflächen
und zu einem Verlust an Polymer in dem Anstrichfilm führen. Außerdem sind die
Anstrichschichten typischerweise sehr dünn, allgemein in der Größenordnung
von 1–2
Milli-Inch und daher sind diese Schichten anfällig für Abplatzen, Abschälen und
Verkratzen der Oberfläche
durch Mißbrauch.
Außerdem
kann die äußere Oberfläche einiger
Baumaterialien, wie Faserzement, bis zu etwa 30 Gew.-% Wasser absorbieren,
was bewirken kann, daß die
Platte während
des Winters und damit verbundenen Frost-Tau-Zyklen zerstört wird.
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Um
die Dauerhaftigkeit der äußeren Oberfläche von
Baumaterial zu verbessern, binden Hersteller manchmal Schutzfilme
an die freiliegende Oberfläche,
so daß sie
besser den Elementen widerstehen kann, denen sie ausgesetzt wird.
Die Filme können
auch verwendet werden, die Ästhetik
des Baumaterials zu erhöhen.
Ein üblicherweise
verwendeter Schutzfilm ist ein Polyvinylfluorid (PVF)-Film, hergestellt
von DuPont unter der Handelsbezeichnung TEDLAR®, welches
sich als äußerst dauerhaft
für Außenanwendungen
erwies. Es ist jedoch besonders schwierig, TEDLAR® oder
andere Fluorkohlenwasserstoff-Filme an Faserzementsubstrate zu binden. Die
zum Binden von TEDLAR®-Filmen an Baustoffmaterialsubstrate
verwendeten Klebstoffe sind allgemein unerwünscht, insbesondere für die Bindung
des Filmes an das Faserzementsubstrat.
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Herkömmliche
Klebstoffe ergeben typischerweise keine dauerhafte Anhaftung zwischen
TEDLAR® und
Faserzement, da Fluorkohlenwasserstoffilme wie TEDLAR® allgemein
nicht leicht zu benetzen sind und Bindungen an andere Oberflächen bilden. Außerdem hat
Faserzement schwache Oberflächenschichten,
die leicht abgeschält
werden können, wenn
der ausgewählte
Klebstoff nicht fest an dem Faserzement haftet. Außerdem benötigen diese Klebstoffe
allgemein unerwünscht
lange Zeit in Anspruch zum Abbinden, was eine Verringerung des Produktionsdurchsatzes
verursacht. Zusätzlich
enthalten die Klebstoffe auch flüchtige
organische Chemikalien (VOCs), von denen gezeigt wurde, daß sie nachteilige
Wirkungen auf die Umwelt ausüben.
Als solche werden die äußeren Oberflächen von
Faserzementsubstraten oftmals ungeschützt gegenüber den Elementen gelassen
und können
durch die Umweltbedingungen zerstört werden.
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Somit
wird aufgrund der obigen Ausführungen
auf der Hand liegen, daß ein
Bedarf an einer Baumaterialanordnung mit einer dauerhaften äußeren Oberfläche besteht,
die gegen Bewitterung beständig
ist. Hierzu besteht ein besonderer Bedarf an einer Faserzementanordnung
mit einem Schutzfilm, die an die äußere Oberfläche des Faserzementsubstrates
gebunden ist, um eine Anordnung mit einer dauerhaften Oberfläche zu schaffen,
während
ein gewünschtes
texturiertes Erscheinungsbild beibehalten wird. Außerdem wird
auf der Hand liegen, daß ein Bedarf
an einem Klebstoffsystem besteht, das daran angepaßt ist,
eine dauerhafte Bindung zwischen einem Fluorkohlenwasserstoffilm
und einer Substratoberfläche,
wie einem Faserzement, zu schaffen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man eine Baumaterialanordnung mit
einem faserverstärkten
Substrat mit einer Außenoberfläche, in
der die Außenoberfläche hydroxylfunktionelle
Gruppen umfaßt,
einem Fluorkohlenwasserstoffilm mit einer bindenden Oberfläche und
einer ersten Klebstoffschicht, die zwischen der Außenoberfläche des
Substrats und der bindenden Oberfläche des Fluorkohlenwasserstoffilms
so angeordnet ist, daß eine
Bindung zwischen diesen gebildet wird, wobei der Klebstoff eine
Isocyanatverbindung ist, worin die Isocyanatverbindung die bindende
Oberfläche des
Fluorkohlenwasserstoffilmes benetzt und eine physikalische Bindung
mit dem Film bildet, worin der Klebstoff weiterhin einen Katalysator
aufweist, der eine Reaktion zwischen der Isocyanatverbindung und
den hydroxylfunktionellen Grup pen in dem Substrat katalysiert, um
so eine chemische Bindung zwischen der Isocyanatverbindung und den
hydroxylfunktionellen Gruppen zu bilden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man eine Baumaterialanordnung
mit einem Substrat mit einer Außenoberfläche, einem
Fluorkohlenwasserstoffilm mit einer Bindungsoberfläche und
einer ersten Klebstoffschicht, die zwischen der Außenoberfläche des
Substrates und der Bindungsoberfläche des Fluorkohlenwasserstoffilms
umfaßt,
um so eine Bindung dazwischen zu bilden, wobei der Klebstoff eine
Isocyanatverbindung, ein Polyol, welches hydroxylfunktionelle Gruppen
enthält,
einen Katalysator, wobei dieser eine Reaktion zwischen der Isocyanatverbindung
und hydroxylfunktionellen Gruppen katalysiert, um so ein Polymer
auf Polyurethanbasis zu bilden, worin das Polymer physikalisch verbindet
und an den Film und an das Substrat bindet.
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Nach
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man ein
Verfahren zur Bildung einer Faserzementanordnung, bei dem man eine
erste Schicht eines Klebstoffgemisches bildet, welches in der vorliegenden
Erfindung auf einer äußeren Oberfläche eines
Faserzementsubstrates verwendet wird, wobei die äußere Oberfläche eine Textur besitzt, eine
zweite Schicht des Klebstoffgemisches auf einer Seitenoberfläche des
Substrates bildet, wobei die Seitenoberfläche sich im wesentlichen senkrecht
zu den seitlichen Kanten der äußeren Oberfläche des
Substrates erstreckt, einen Fluorkohlenwasserstoffilm auf der äußeren Oberfläche plaziert
und Wärme
und Druck in einer Weise auf den Film einwirken läßt, daß der Film
gleichzeitig an die äußere Oberfläche und
die Seitenoberflächen
des Substrates gebunden wird.
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Die
oben erwähnten
Notwendigkeiten werden durch die Baumaterialanordnung der Ausführungsformen
nach der vorliegenden Erfindung befriedigt. Nach einem Aspekt umfaßt die Baumaterialanordnung
ein Baumaterialsubstrat, einen Fluorkohlenwasserstoffilm und eine
Schicht von schnell abbindendem Nicht-VOC-Klebstoff, der zwischen
dem Substrat und dem Film positioniert wird, um so eine dauerhafte
Bindung dazwischen zu bilden. Nach einer Ausführungsform umfaßt das Klebstoffsystem eine
Einkomponenten-Polyurethan- oder -Polyharnstoff-Klebstoffzusammensetzung einschließlich einer reaktiven
Isocyanatverbindung und eines oder mehrerer Katalysatoren. Die Isocyanatverbindung
benetzt den Fluorkohlenwasserstoffilm und bildet eine physikalische
Bindung mit dem Film. Der Katalysator katalysiert eine Reaktion,
die eine chemische Bindung zwischen der Isocyanatverbindung in dem Klebstoffgemisch
und den funktionellen Hydroxylgruppen in dem Substrat bildet. In
einer Ausführungsform
umfaßt
das Klebstoffsystem weiterhin einen Weichmacher, der die rheologischen
Eigenschaften des Klebstoffes abwandelt. In noch einer anderen Ausführungsform
schließt
das Klebstoffsystem ein oberflächenaktives
Entschäumungsmittel,
welches das Auftreten von Blasen in dem Klebstoff vermindert, ein.
Weiterhin kann die Klebstoffzusammensetzung auch Additive, wie Antioxidationsmittel,
Feuchtigkeitsfänger,
UV-Absorber und/oder Wärmestabilisatoren
zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Klebstoffes umfassen.
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In
einer anderen Ausführungsform
umfaßt das
Klebstoffsystem eine Zweikomponenten-Polyurethan-Klebstoffzusammensetzung
einschließlich
einer reaktiven Isocyanatverbindung, ei nes funktionelle Hydroxylgruppen
enthaltenden Polyols, eines oder mehrerer Katalysatoren und fakultativ
eines Weichmachers, eines oberflächenaktiven
Entschäumungsmittels,
eines Feuchtigkeitsfängers,
eines Antioxidationsmittels, eines UV-Absorbers und eines Wärmestabilisators.
Der Katalysator ist so angepaßt,
daß er eine
Reaktion zwischen Isocyanat und funktionellen Hydroxylgruppen katalysiert
und dabei ein Polymer auf Polyurethanbasis bildet, welches physikalisch
mit dem Fluorkohlenwasserstoffilm und dem Substrat ineinandergreift
und an diese bindet.
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Vorteilhafterweise
ergeben die Klebstoffsysteme nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
ausgezeichnete Haftung zur Laminierung eines Fluorkohlenwasserstoffilmes
an Faserzement sowie an andere Substrate, wie Holz, Metalle und Kunststoffe.
Außerdem
enthalten die bevorzugten Klebstoffsysteme keine meßbaren Mengen
an flüchtigen
organischen Chemikalien (VOCs) und stellen daher keine Bedrohung
für die
Umwelt und die Gesundheit der Arbeiter dar. Die Klebstoffsysteme
ergeben auch eine rasche Arbeitszeit und Abbindezeit, so daß man den
Herstellungsdurchsatz erhöht.
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Weiterhin
kann das Baumaterialsubstrat ein faserverstärktes Material, ein Metallmaterial,
ein Kunststoffmaterial oder ein Holzmaterial umfassen. Der Fluorkohlenwasserstoffilm
umfaßt
vorzugsweise einen Polyvinylfluoridfilm, wie beispielsweise TEDLAR®,
hergestellt von DuPont. Bei einer Ausführungsform wird der Film an
das Substrat laminiert, so daß die
Textur und die Prägung
auf dem Substrat auf den Film übertragen
werden. In einer anderen Ausführungsform
wird der Film an die äußere Oberfläche und
die Seitenkanten des Substrates derart gebunden, daß man das
Substrat mit einem gleichmäßigen äußeren Erscheinungsbild
erhält.
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Nach
einem weiteren Aspekt ergeben die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Baumaterialanordnung
mit einem schützenden
Fluorkohlenwasserstoffilm, der an die äußere Oberfläche des Substrates durch einen
rasch abbindenden Klebstoff auf Nicht-VOC-Polyuretanbasis gebunden
ist. In einer Ausführungsform
umfaßt
das Verfahren die Verwendung einer Membranvakuumpresse, um den Film
gleichzeitig auf die äußere Oberfläche und
die Seitenkanten des Substrates zu laminieren. Bei einer anderen
Ausführungsform
umfaßt
das Verfahren die Verwendung einer kontinuierlichen Isobarpresse,
um den Film gleichzeitig auf die äußere Oberfläche und die Seitenkanten des
Substrates zu laminieren. Vorzugsweise enthält die kontinuierliche Isobarpresse eine
Mehrzahl vertikaler Kautschukbänder,
die dazu bestimmt sind, in den Spalt zwischen benachbarten Substraten
zu passen und seitlichen Druck gegen die Seitenkanten der Substrate
auszuüben,
um so den Film gegen die Seitenkanten zu pressen, während der
Druck auch gegen die äußere Oberfläche des Substrates
wirkt.
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Günstigerweise
ergeben die Baumaterialanordnung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
und das Verfahren zu ihrer Herstellung ein Baumaterial mit einer
dauerhaften äußeren Oberfläche, die
Bewitterung widerstehen kann. Außerdem behält das Baumaterial auch seine
ursprünglichen ästhetischen
Eigenschaften, da die Textur und die Prägung auf dem Substrat vollständig auf
den Film übertragen
werden. Außerdem
werden die Seitenkanten des Substrates geschützt und UV-Zerstörungen werden
gehemmt, die sonst das Substrat angreifen wür den. Weiterhin reduziert das
Verfahren zur Herstellung der Platte signifikant die erforderliche
Zykluszeit, da die äußere Oberfläche und
die Seitenkanten gleichzeitig laminiert werden. Diese und andere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offenbar.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Darstellung einer Baumaterialanordnung nach
einer bevorzugten Ausführungsform.
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2 ist
eine perspektivische Darstellung einer Baumaterialanordnung nach
einer anderen bevorzugten Ausführungsform.
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3 erläutert ein
bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der bevorzugten Baumaterialanordnungen
der 1 und 2.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer Pressenkonstruktion zur Laminierung
der Baumaterialanordnung von 2.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Es
wird nun Bezug genommen auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugszeichen
durchwegs die gleichen Teile bedeuten. Wie nachfolgend beschrieben,
liefert die Baumaterialanordnung einer Ausführungsform ein Faserzementsubstrat
mit einer dauerhaften äußeren Oberfläche, die überlegene
Wetterbeständigkeit
und UV-Beständigkeit
hat, während eine
erwünschte
Oberflächengestaltung
erhalten bleibt.
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1 zeigt
eine Baumaterialanordnung 100 einer bevorzugten Ausführungsform.
Wie 1 erläutert,
umfaßt
die Baumaterialanordnung 100 ein Substrat 102 mit
einer äußeren Oberfläche 104,
die geprägt
oder texturiert ist. Vorzugsweise umfaßt das Substrat 102 eine
im wesentlichen rechteckige Faserzementplatte, die etwa 1/64 Inch
bis 2 Inch dick ist (1 Inch = 2,54 cm), stärker bevorzugt etwa 3/16 Inch bis
1 Inch dick, wenn die Platte als Teil einer Seitenauskleidung oder
als Bauplatte verwendet werden soll. Bei einer Ausführungsform
sind die verwendeten Faserzementplatten jene, die im australischen
Patent Nr. AU 515151 mit dem Titel „faserverstärkte Zementartikel", im Eigentum von
James Hardie Research Pty Limited beschrieben sind. Andere Substrate
können
jedoch auch verwendet werden, einschließlich, aber nichtbeschränkt auf
Holz, Metalle, wie Aluminium, Beton oder andere Zementmaterialien,
Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, Verbundmaterialien, wie faserverstärkte Kunststoffe,
bearbeitete Holzmaterialien, wie Holzfaserplatten oder orientierte
Strangplatten und Gipsplatten. Bei einer Ausführungsform ist die äußere Oberfläche des
Substrates in Materialien mit funktionellen Hydroxylgruppen enthalten,
die so angeordnet sind, daß sie
an andere chemische Verbindungen binden können. Substratmaterialien,
die natürlich
vorkommende funktionelle Hydroxylgruppen haben, schließen Substrate
aus verschiedenen Holz- und Faserzementmaterialien ein.
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Wie 1 zeigt,
umfaßt
die Baumaterialanordnung 100 eine Klebstoffschicht 106,
die auf die äußere Oberfläche 104 des
Substrates 102 aufgebracht wird. Der Klebstoff 106 kann
ei nen Einkomponenten-Polyurethan oder -Polyharnstoffklebstoff mit Härtung durch
Feuchtigkeit oder einen Zweikomponenten-Polyurethan- oder -Polyharnstoff-Klebstoff umfassen.
Vorzugsweise hat die Klebstoffschicht 106 eine gleichmäßige Dicke
von etwa 0,002 bis 0,012 cm (0,001 bis 0,005 Inch). Wie 1 erläutert, umfaßt die Baumaterialanordnung 100 zusätzlich eine Schutzfilmschicht 108 mit
einer Bindungsoberfläche 110,
die angrenzend an eine obere Oberfläche 112 der Klebstoffschicht 106 positioniert
ist. Der Schutzfilm 108 ist vorzugsweise etwa 0,0038 bis
0,020 cm (0,0015 bis 0,008 Inch) dick und ist ein Fluorkohlenwasserstoffilm.
Bei einer Ausführungsform
ist der Schutzfilm 108 ein Polyvinylfluorid (PVF)-Film,
hergestellt von DuPont unter der Handelsbezeichnung TEDLAR®.
TEDLAR®-Film
ist üblicherweise
in Rollen erhältlich
und kann eine Schicht aus einer die Haftung verbessernden Beschichtung
haben, wie in TEDLAR® 68070 oder 68080. Die
die Haftung verbessernde Beschichtung ist allgemein 0,0005 bis 0,005
cm (0,0002 bis 0,002 Inch) dick und wird auf der Bindungsoberfläche des
TEDLAR®-Filmes
aufgebracht. Günstigerweise
liefert der Fluorkohlenwasserstoffilm 108 das Substrat 102 mit
einem starken und dauerhaften Äußeren, das
resistent gegen Bewitterung und Anstrichverschlechterung ist.
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Einkomponenten-Polvurethan-
oder -Polvharnstoffklebstoff mit Feuchtigkeitshärtung
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
das Klebstoffsystem, das verwendet wird, den Schutzfilm 108 an
das Substrat 102 zu binden, allgemein eine Polyurethan-
oder Polyharnstoffklebstoff zusammensetzung mit Feuchtigkeitshärtung und
mit einer reaktiven Isocyanatverbindung und einen Katalysator. Die Isocyanatverbindung
kann ein aromatisches, aliphatisches, cycloaliphatisches, acrylaliphatisches
oder heterocyclisches Isocyanat oder Polyisocyanat oder ein Vorpolymer
oder ein Gemisch hiervon sein. Bei einer Ausführungsform umfaßt die Isocyanatverbindung
ein durch isocyanatgruppen terminiertes Vorpolymer, das aus einem
aromatischen oder aliphatischen Isocyanat synthetisiert wurde. Vorzugsweise wird
das Vorpolymer aus Isocyanatmonomer oder Polyisocyanat mit organischer
Verbindung, welche wenigstens zwei aktive wasserstoffhaltige funktionelle
Gruppen enthält,
synthetisiert. In einer Ausführungsform
können
die aktiven Wasserstoff enthaltenden funktionellen Gruppen aus der
Gruppe ausgewählt
werden, die aus -COOH, -OH, -NH2, -NH-, -CONH2, -SH und -CONH- besteht.
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Vorzugsweise
ist das Isocyanat vom aromatischen oder aliphatischen Typ und hat
einen pH-Wert zwischen etwa 6,5 und 7,5, stärker bevorzugt zwischen etwa
6,8 und 7,2. Vorzugsweise hat die in der Klebstoffzusammensetzung
vorliegende Isocyanatverbindung eine funktionelle -NCO-Gruppe, d.h.
etwa zwischen 10 und 33 Gew.-% des Gesamtgewichtes des Polymers,
stärker
bevorzugt zwischen etwa 30 und 33 Gew.-%. Außerdem hat das Isocyanatpolymer
vorzugsweise zwischen etwa 2,0 und 3,5 Funktionalität mit einer
durchschnittlichen Funktionalität
von wenigstens 2,0 und besitzt eine Viskosität zwischen etwa 200 Centipoise
(CPS) und 200.000 CPS, stärker
bevorzugt zwischen etwa 200 CPS und 3000 CPS, um optimale Benetzung
einer Bindungsoberfläche,
wie einen Fluorkohlenwasserstoffilm, zu erhalten.
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Vorzugsweise
bindet sich die Isocyanatverbindung mechanisch an die Poren und
Umrisse auf dem Fluorkohlenwasserstoffilm und bildet eine Mehrzahl
physikalischer Bindungen mit dem Film. Geeignete, mit Isocyanatgruppen
terminierte Vorpolymere umfassen Desmodur E-28, erhältlich von
Bayer in Pittsburgh, PA, UR-0222 MF, erhältlich von H. B. Fuller in
St. Paul, MN. Geeignete flüssige
Isocyanat-terminierte Klebstoffe umfassen Rubinate M, erhältlich von
Huntsman Polyurethanes, MI von Sterling Heights, MI, Mondur MR,
Mondur MRS, Mondur, MRS-4 und Mondur MR200, erhältlich von Bayer, Papi 94,
Papi 27, Papi 20, erhältlich
von Dow Chemical, Midland, MI. Geeignete aliphatische Isocyanate umfassen
Desmodur XP-7100 (Bayer), Desmodur N-3400 (Bayer) und Desmodur N-3300
(Bayer).
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Die
Klebstoffzusammensetzung umfaßt auch
einen oder mehrere Katalysatoren, die in der Technik bekannt sind,
wie Tetraamine, Metallsalze und Kombinationen hiervon. Die Metallsalze
können Zinncarboxylat,
Organosiliciumtitanate, Alkyltitanate, Wismutcarboxylate, Zinkcarboxylate,
Salze auf Zinkbasis, Salze auf Zinnbasis und weitere Katalysatoren sein.
Vorzugsweise umfaßt
das Klebstoffsystem etwa 0,005 bis 5 Gew.-% Katalysator. Der Katalysator
ist in der Lage, eine Reaktion zwischen den Isocyanat- und den funktionellen
Hydroxylgruppen in dem Faserzementsubstrat in Gegenwart von Feuchtigkeit
zu katalysieren und so eine chemische Bindung zwischen der Isocyanatverbindung
in dem Klebstoffgemisch und den funktionellen Hydroxylgruppen in
dem Substrat zu bilden. Statt eine zweite Klebstoffkomponente vorzusehen,
die funktionelle Hydroxylgruppen enthält, um mit dem Isocyanat zu
reagieren, verwendet das bevorzugte Einkomponentenklebstoffsystem die
funktionellen Hydroxylgruppen, die bereits auf der äußeren Oberfläche des
Substrates vorliegen. Die funktionellen Hydroxylgruppen auf dem
Substrat reagieren mit der Isocyanatverbindung unter Bildung chemischer
Bindungen. Dies erübrigt
die Notwendigkeit, eine zusätzliche
zweite Klebstoffkomponente als eine Quelle für funktionelle Hydroxylgruppen
bereitzustellen. In einer Ausführungsform
ist der in dem Klebstoffsystem vorliegende Katalysator ein Salz
auf Wismutbasis mit einer Wismutkonzentration zwischen etwa 0,3
bis 20 Gew.-%.
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In
einer anderen Ausführungsform
umfaßt das
Klebstoffsystem weiterhin einen Weichmacher, der eine Modifizierung
der rheologischen Eigenschaften des Klebstoffes erlaubt. Bevorzugt
kann ein Weichmacher, wie ein Alkylphthalat (Dioctylphthalat oder
Dibutylphthalat), Trioctylphosphat, Epoxy-Weichmacher, Toluolsulfamid,
Chlorparaffine, Adipinsäureester,
Castoröl,
Toluol und Alkylnaphthaline, für
ein Polyurethanklebstoffsystem verwendet werden. Die Weichmachermenge
liegt vorzugsweise zwischen etwa 0 und 50 Gew.-%. Bei noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
das Klebstoffsystem außerdem
einen oberflächenaktiven
Entschäumer,
welcher die Modifizierung der Blasenbildungseigenschaften in dem
Klebstoff erlaubt. Vorzugsweise kann der Entschäumer zwischen etwa 0 und 5
Gew.-% ausmachen. In noch einer anderen Ausführungsform umfaßt das Klebstoffsystem
weiterhin Additive, wie ein Antioxidationsmittel, UV-Absorber, Feuchtigkeitsfänger und
Hitzestabilisatoren, wobei die Additive vorzugsweise etwa 0 bis 5
Gew.-% des Klebstoffsystems ausmachen. Vorteilhafterweise bildet
der Einkomponentenklebstoff der bevorzugten Ausführungsformen eine dauerhafte Bin dung
zwischen dem Fluorkohlenwasserstoffilm und dem Substrat mit einer
schnellen Abbindezeit von 20 bis 300 Sekunden bei 350°F (176°C).
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Die
Einkomponenten-Polyurethan- oder -Polyharnstoff-Klebstoffzusammensetzung
mit Härtung durch
Feuchtigkeit wird verwendet, um einen Fluorkohlenwasserstoffilm
an ein Faserzementsubstrat zu binden. Allgemein wird der Klebstoff
entweder auf eine Oberfläche
des Films oder eine Oberfläche
des Faserzementsubstrates aufgebracht. Der Film wird dann auf dem
Faserzement in einer Weise plaziert, so daß die Klebstoffschicht dazwischen
liegt. Der Film wird anschließend
an den Faserzement unter Verwendung eines bekannten Laminierverfahrens gebunden.
Bei einer Ausführungsform
kann ein Polstermaterial, wie ein Kautschukbogen, angrenzend an die
nicht haftende Seite des Films während
der Laminierung angeordnet werden. Die folgenden Beispiele erläutern Ausführungsformen
der Einkomponenten-Polyurethan- oder -Polyharnstoffklebstoffzusammensetzung
mit Härtung
durch Feuchtigkeit, die im Kontext der Laminierung eines Fluorkohlenwasserstoffilms
an ein Substrat verwendet wird. Es liegt jedoch auf der Hand, daß diese
Beispiele lediglich Erläuterungszwecken
dienen und nicht den Erfindungsgedanken einschränken sollen.
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Beispiel 1
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Eine
bevorzugte Zusammensetzung des Einkomponenten-Polyurethanklebstoffes
mit Härtung durch
Feuchtigkeit umfaßt
100 g eines aromatischen polymeren Isocyanats, wie Rubinat M, erhältlich von Huntsman
Polyurethanes, MI, vermischt mit 0,2 g eines Katalysators auf Zinnbasis,
wie Metacure T12-Katalysator, erhältlich von Air Products and
Chemicals, Inc., PA. Der Anmelder verwendete diese Klebstoffzusammensetzung,
um einen TEDLAR®-Film
an ein texturiertes Faserzementsubstrat zu binden.
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Insbesondere
wurden etwa 0,5 g dieses Klebstoffgemisches mit einer Bürste auf
der oberen Oberfläche
des Faserzementsubstrates aufgebracht. Das Substrat war etwa 2 Inch × 6 Inch
groß und
hatte eine Dicke von 5/16 Inch und einen Feuchtigkeitsgehalt von
etwa 6 Gew.-%. Ein TEDLAR®-Film mit einer Dicke
von 0,0015 Inch wurde anschließend
auf der oberen Oberfläche
des Faserzementsubstrates plaziert, wo der Klebstoff aufgebracht
war. Der Stapel enthielt den TEDLAR®-Film,
Klebstoff und Faserzementsubstrat und wurde anschließend bei
225°F, 600 psi
während
3 Minuten gepreßt,
um den Film auf das Substrat aufzulaminieren. Zusätzlich wurde
ein Polstermaterial aus einem Kautschukbogen mit einer Dicke von
1/16 Inch und 30 Durometer ShoreA-Härtegraden auf der oberen Oberfläche der
nicht klebenden Seite des TEDLAR®-Filmes
während
des Laminierens angeordnet.
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Beispiel 2
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Eine
andere bevorzugte Zusammensetzung des Einkomponenten-Polyurethanklebstoffes
mit Feuchtigkeitshärtung
umfaßt
100 g eines aliphatischen Isocyanats, wie Desmodur XP 7100, erhältlich von
Bayer, Pittsburgh PA, vermischt mit 0,4 g eines Katalysators auf
Zinnbasis wie Metacure T12, erhältlich
von Air Products and Chemicals, Inc., PA. Der Anmelder verwendete
auch diese spezielle Zusammensetzung, um einen TEDLAR®-Film
an ein Faserzementsubstrat zu binden.
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Speziell
wurden etwa 0,5 g dieses Klebstoffgemisches mit einer Bürste auf
einer ersten Oberfläche
eines TEDLAR®-Filmes
einer Größe von 2
Inch × 6
Inch und mit einer Dicke von 0,0015 Inch aufgebracht. Der TEDLAR®-Film
wurde dann auf einer oberen Oberfläche eines ¼ Inch dicken flachen Faserzementsubstrates
plaziert, wobei die erste Oberfläche
des TEDLAR®-Films in Berührung mit
der oberen Oberfläche
des Substrates kam. Dieser Stapel umfaßte TEDLAR®-Film,
Klebstoff und Faserzementsubstrat und wurde anschließend bei
350°F (176°C), 600 psi
(1 psi = 6,894 kPa) 5 Minuten gepreßt, um den Film auf das Substrat
aufzulaminieren. Zusätzlich
wurde ein Polstermaterial, wie ein Kautschukbogen mit einer Dicke
von 1/16 Inch und einer Härte
von 30 Durometergraden während
des Laminierens auf die obere Oberfläche der nicht klebenden Seite
des TEDIAR®-Films
aufgebracht.
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Zweikomponenten-Polyurethan-
oder -Polyharnstoffklebstoff
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Bei
einer anderen Ausführungsform
umfaßt das
Klebstoffsystem allgemein eine Zweikomponenten-Polyurethanklebstoffzusammensetzung
einschließlich
einer reaktiven Isocyanatverbindung, eines Polyols, eines Katalysators
und gegebenenfalls eines Weichmachers, eines oberflächenaktiven
Entschäumers,
eines Feuchtigkeitsfängers,
eines Antioxidationsmittels, eines UV-Absorbers und eines Wärmestabilisators.
Der Katalysator kann eine Reaktion zwischen der Isocyanatverbindung
und den funktionellen Hydroxylgruppen, die in dem Polyol enthalten sind,
katalysieren, um ein Polymer auf Polyurethanbasis zu bilden. In
einer Ausführungsform
verbindet sich das Polymer auf Polyurethanbasis mit den Poren und
Umrissen auf dem Film und dem Substrat, um so eine Mehrzahl von
physikalischen Bindungen mit dem Film und dem Substrat zu bilden.
In einer anderen Ausführungsform
reagiert die Isocyanatverbindung mit den funktionellen Hydroxylgruppen
in dem Faserzementsubstrat, um eine Mehrzahl von chemischen Bindungen
mit dem Substrat zu bilden.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Isocyanatverbindung etwa 25 Gew.-% bis 75 Gew.-% der Klebstoffzusammensetzung,
stärker
bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%. Vorzugsweise ist die Isocyanatverbindung eine
vom aromatischen oder aliphatischen Typ und hat zwischen etwa 10
Gew.-% bis 33 Gew.-% funktionelle NCO-Gruppen, stärker bevorzugt
zwischen etwa 30 und 33 Gew.-%. Bevorzugt hat das Isocyanat einen
pH-Wert zwischen etwa 6,5 und 7,5, stärker bevorzugt zwischen etwa
6,8 und 7,2. Bevorzugt hat die in dem Klebstoffsystem vorhandene
Isocyanatverbindung eine Funktionalität zwischen etwa 2,0 und 3,5
und besitzt eine Viskosität
zwischen etwa 200 Centipoise (CPS) und 200.000 CPS, stärker bevorzugt
zwischen etwa 200 CPS und 3000 CPS.
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Geeignete
Isocyanatverbindungen, die in der Zweikomponentenklebstoffzusammensetzung
verwendet werden können,
schließen
flüssige
Isocyanate, wie Rubinate M, erhältlich
von Huntsman, Sterling Heights, MI, Mondul MR, Mondur MRS, Mondur MRS-4
und Mondur MR200, erhältlich
von Bayer, Pittsburgh, PA, Papi 94, Papi 27 und Papi 29 erhältlich von
Dow Chemical in Midland, MI, und mit Isocyanatgruppen terminierte
Vorpolymere, wie Desmodur E-28, erhältlich von Bayer, UR-0222 Mf,
erhältlich von
H. B. Fuller, und aliphatische Isocyanate, wie Desmodur XP-7100,
Desmodur N 3400, sowie Desmodur N-3300 von Bayer.
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Der
Zweikomponentenklebstoff umfaßt
auch ein Polyol, das zwischen etwa 25 Gew.-% und 75 Gew.-%, stärker bevorzugt
zwischen etwa 40 Gew.-% und 60 Gew.-% der Klebstoffzusammensetzung
ausmacht. Vorzugsweise hat das in der Klebstoffzusammensetzung vorhandene
Polyol ein Molekulargewicht zwischen etwa 200 und 5000 und eine Funktionalität zwischen
etwa 2,0 und 4,0, stärker
bevorzugt von etwa 3,0. Vorzugsweise hat das Polyol eine Viskosität zwischen
etwa 100 CPS und 30.000 CPS, stärker
bevorzugt zwischen etwa 100 CPS und 500 CPS. Vorzugsweise hat das
Polyol einen pH-Wert zwischen etwa 6,5 und 7,5, noch stärker bevorzugt
von 7,0. Geeignete Polyolverbindungen schließen Jeffol, erhältlich von
Huntsman aus Sterling Heights, MI, Desmophen, erhältlich von
Bayer und Varanol, erhältlich
von Dow Chemical Co, ein.
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Die
für die
Zweikomponenten-Polyurethan- oder -Polyharnstoff-Klebstoffsysteme
verwendeten Katalysatoren sind die gleichen wie jene, die für die Einkomponentenklebstoffe
mit Feuchtigkeitshärtung verwendet
werden. Gleichermaßen
sind die Weichmacher, die oberflächenaktiven
Entschäumer,
die Antioxidationsmittel, für
UV-Absorber und die Hitzestabilisatoren in den Zweikomponentenklebstoffsystemen
im wesentlichen die gleichen wie jene, die in dem Einkomponentenklebstoffsystem
verwendet werden. Außerdem
haben in bevorzugten Ausführungsformen
die Zweikomponentenklebstoffsysteme eine Abbindungszeit von etwa
1 bis 120 Minuten bei Raumtemperatur und etwa 5 bis 120 Sekunden
bei 350°F,
stärker
bevorzugt etwa 5 bis 30 Sekunden bei 350°F.
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Eine
bevorzugte Methode zur Herstellung des Zweikomponentenklebstoffsystems
umfaßt
eine erste Stufe, in welcher Polyol mit dem Katalysator und fakultativ
mit dem Weichmacher, dem Entschäumer,
dem Feuchtigkeitsfänger,
dem Antioxidationsmittel, dem UV-Absorber, dem Hitzestabilisator
unter Bildung eines Gemisches vermischt wird. Eine zweite Stufe
beinhaltet ein Vermischen von Isocyanat mit dem in der ersten Stufe
hergestellten Gemisch während
einer Zeitdauer, die ausreicht, ein verwendbares Klebstoffgemisch
zu bilden, aber geringer als die Topfzeit des Klebstoffgemisches
ist. Die Topfzeit des Klebstoffes kann durch Verwendung eines Industriestandardverfahrens
gemessen werden, welches das Messen der Viskosität des Klebstoffgemisches unter Verwendung
eines Viskosimeters, wie desjenigen von Brookfield, umfaßt.
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Beispiel 3
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Eine
bevorzugte Zusammensetzung des Zweikomponenten-Polyurethanklebstoffsystems
enthält
eine erste Komponente und eine zweite Komponente. Die erste Komponente
umfaßt
100 g eines aromatischen polymeren Isocyanats, wie Rubinate M, erhältlich von
Huntsman Polyurethanes, MI. Die zweite Komponente umfaßt 100 g
eines Polyols, wie Voranol 230 bis 238, erhältlich von Dow Company, im Gemisch
mit 0,2 g eines Katalysators auf Wismut- und Zinkbasis, wie Bicat
8 von Shepherd Chemical Company, OH. Die erste und zweite Komponente wurden
dann vermischt, um ein Klebstoffgemisch zu bilden. Der Anmelder
verwendete dieses Klebstoffgemisch, um einen TEDLAR®-Film
an ein texturiertes Faserzementsubstrat zu binden.
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Insbesondere
wurden etwa 0,4 g dieses Gemisches durch Bürsten auf eine obere Oberfläche eines
2 Inch × 6
Inch großen,
texturierten Faserzementsubstrates mit einer Dicke von 5/16 Inch
und einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 12% aufgebracht. Ein Bogen
aus vorbeschichtetem TEDLAR®-Film 68080 mit einer
Dicke von 0,0017 Inch wurde dann auf die obere Oberfläche des
Faserzementsubstrates aufgebracht. Der Stapel bestand aus dem TEDLAR®-Film,
Klebstoff und Faserzementsubstrat und wurde anschließend bei
300°F und
45 psi während 30
Sek. gepreßt,
um den Film auf das Substrat aufzulaminieren. Außerdem wurde ein Polstermaterial, wie
ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/8 Inch und einer Härte von
50 Durometergraden auf der oberen Oberfläche der nichtklebenden Seite
des TEDLAR®-Filmes
während
der Laminierung plaziert.
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Die
laminierten Substrate aus den Beispielen 1, 2 und 3 zeigten alle
starke Haftung zwischen dem TEDLAR®-Film
und dem Faserzement, und es waren keine Blasen zwischen dem TEDLAR®-Film
und dem Faserzementsubstrat vorhanden. Die Anhaftung wird durch
Testen der Abschälfestigkeit
der laminierten Platten gemäß ASTM D903
bewertet. Die Abschälfestigkeit
ist größer als
oder gleich 17 lb/in für
Platten aus den Beispielen 1, 2 und 3, und alle Fehler zeigten kohäsives Einreißen des
TEDLAR®-Films.
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Weiterhin
verschlechterte sich die Haftung zwischen TEDLAR® und
Faserzement nicht, selbst nachdem sie verschiedentlich Siede-, Gefrier-Tau-, Naß-Trocken-
und Siede-Trocken-Zyklustests
unterworfen wurden. Speziell im Siedetest wurden 3 Proben in siedendem
Wasser während
1000 Stunden plaziert und dann einem Adhäsionstests unterzogen. In dem
Gefrier-Tau-Testzyklus
wurden 3 Proben vollständig
in Wasser in einem Behälter
untergetaucht, wobei der Behälter
wenigstens eine Stunde bei einer Temperatur von minus 20°C gefroren
und dann auf etwa 20°C
während
wenigstens 1 Stunde aufgetaut wurde. Dieser Gefrier-Tauzyklus wurde
15 × wiederholt,
bevor die Proben hinsichtlich der Haftung getestet wurden. In dem
Naß-Trockentestzyklus
ließ man 3
Proben sich in Wasser 24 Stunden vollsaugen und trocknete bei 60°C 24 Stunden.
Dieser Naß-Trockenzyklus
wurde dann 50 mal wiederholt, bevor die Haftung getestet wurde.
In dem Siede-Trocknungs-Zyklustest wurden 4 Testproben in siedendem
Wasser während
2 Stunden untergetaucht und dann in einem Ofen während 22 Stunden bei 144°F getrocknet.
Dieser Siede-Trocknungszyklus wurde 5 × wiederholt, bevor die Proben
einem Haftungstest unterzogen wurden.
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Vorteilhafterweise
liefern die Klebstoffsysteme der bevorzugten Ausführungsformen
ausgezeichnete Haftungsbeständigkeit
zwischen dem Fluorkohlenwasserstoffilm und dem Faserzementsubstrat.
Außerdem
zeigen die Klebstoffe eine kurze Arbeitszeit und Abbindezeit und
erlauben somit, daß der
Fluorkohlenwasserstoffilm rasch an das Faserzementsubstrat gebunden
wird, was wiederum den Durchsatz bei der Herstellung steigert. Außerdem übertragen
die Klebstoffe wirksam eine detaillierte Oberflächentextur auf das Faserzementsubstrat über den
Fluorkohlenwasserstoffilm, indem eine Bindung zwischen dem TEDLAR®-Film
und dem Faserzementsubstrat erzeugt wird, die stark genug ist, daß der Film
unmittelbar vor der Positionierung auf dem Substrat eng gestreckt
werden kann. Als ein Ergebnis wird die detaillierte Texturdefinition
auf der Oberfläche
des Faserzementsubstrates auf den TEDLAR®-Film übertragen.
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Im
Gegensatz zu herkömmlichen
Klebstoffen, die bei der Bindung von Fluorkohlenwasserstoffen verwendet
werden, enthalten die Klebstoffe der bevorzugten Ausführungsformen
keine meßbaren Mengen
an flüchtigen
organischen Chemikalien (VOCs). Gesundheits- und sicherheitsbezogene
Aspekte im Umkreis der Verwendung der Klebstoffe werden erheblich
reduziert. Außerdem
ergeben die Klebstoffe einen kosteneffektiven Weg einer Bindung des
Fluorkohlenwasserstoffilms an ein Faserzementsubstrat, da die Bestandteile
und das Verfahren zur Herstellung der Klebstoffgemische relativ
preiswert sind.
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Obwohl
die obigen Beispiele eine Verwendung der Klebstoffzusammensetzungen
zur Bindung von TEDLAR®-Filmen an Faserzementsubstrate
im Kontext der Fabrikation von Baumaterialanordnungen der bevorzugten
Ausführungsformen
erläutern, liegt
es auf der Hand, daß das
Klebstoffsystem so angepaßt
werden kann, daß es
Fluorkohlenwasserstoffilme an andere Substrate bindet, einschließlich, jedoch
nicht beschränkt
auf Holz, Metalle, wie Aluminium, Beton und andere zementhaltige
Materialien, Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, Verbundwerkstoffe, wie
faserverstärkte
Kunststoffe, bearbeitete Holzmaterialien, wie Hartfaserplatten,
oder orientierte Strangplatten und Gipsplatten.
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2 erläutert eine
andere Ausführungsform
der Baumaterialanordnung 100, in welcher der Schutzfilm 108 nicht
nur die gesamte äußere Oberfläche 104 des
Substrates 102, sondern auch die einander gegenüberliegenden
Seitenoberflächen 112a, 112b,
die sich senkrecht von den Seitenkanten 114a und 114b der äußeren Oberfläche 104 aus
erstrecken, abdeckt. Speziell ist der Film 108 um die Seitenkanten 114a und 114b gewickelt
und erstreckt sich abwärts
einer jeden Seitenoberfläche 112a und 112b.
Wie 2 zeigt, wird eine zweite Klebstoffschicht 116a, 116b eingesetzt,
um den Film 108 an die Seitenoberflächen 112a und 112b zu
binden. Die zweite Klebstoffschicht 116a und 116b kann
der gleiche Klebstoff sein, wie jener, der zur Bindung des Films
an die äußere Oberfläche verwendet
wird, oder kann alternativ ein Heißschmelzpolyurethanklebstoff oder
ein anderer allgemein bekannter Klebstoff sein. Vorteilhafterweise
schützt
der Film 108 die Seitenoberflächen 112a und 112b gegen
die Wirkungen von Feuchtigkeit und liefert die Anordnung 100 mit
einem gleichmäßigeren
Aussehen.
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3 erläutert eine
bevorzugte Methode 300 zur Bindung des Schutzfilmes 108 an
das Substrat 102 der Baumaterialanordnung 100.
Das Verfahren 300 beginnt mit der Stufe 310, in
welcher ein Klebstoffgemisch hergestellt wird. Vorzugsweise umfaßt das Klebstoffgemisch
eine Klebstoffzusammensetzung auf Polyurethanbasis, die gemäß den oben beschriebenen
Methoden hergestellt ist.
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Wie 3 weiter
zeigt, kann das Verfahren 300 anschließend an die Stufe 310 auch
eine fakultative Stufe 320 einschließen, in welcher eine Katalysatorschicht
auf der Bindungsoberfläche
des Schutzfilms gebildet wird. Vorzugsweise wird eine dünne Katalysatorschicht
mit genau gesteuerter Dicke auf der Bindungsoberfläche des
Films gebildet. Die Dicke des Katalysators liegt vorzugsweise zwischen etwa
0,00003 bis 0,0005 Inch und stärker
bevorzugt zwischen etwa 0,00005 bis 0,0002 Inch. Bei einer Ausführungsform
besteht die Katalysatorschicht aus dem Katalysator Bicat 8 und wird
auf den Film unter Verwendung eines Walzenbeschichters, hergestellt von
Dubois Equipment Company Inc., aufgebracht. Vorteilhafterweise fördert der
in Stufe 320 gebildete Katalysator die Haftung zwischen
dem Schutzfilm und der Substratoberfläche.
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Wie
in 3 gezeigt, schließt das Verfahren 300 auch
eine Stufe 330 ein, in welcher das Klebstoffgemisch, das
in Stufe 310 hergestellt wird, auf die äußere Oberfläche des Substrates oder der
Bindungsoberfläche
des Schutzfilmes aufgebracht wird. In einer Ausführungsform ist das Substrat
eine Faserzementbauplatte und der Schutzfilm ist TEDLAR®. Vorzugsweise
wird das Klebstoffgemisch unter Verwendung einer automatischen Klebstoffsprüheinrichtung,
die von der Graco, Inc., oder Kremlin hergestellt wird, aufgebracht.
Vorzugsweise ist die gebildete Schicht des Klebstoffgemisches etwa
zwischen 0,001 Inch bis 0,005 Inch dick, stärker bevorzugt etwa zwischen
0,001 und 0,003 Inch. Wie oben beschrieben, kann die Stufe 330 direkt
nach der Herstellung des Klebstoffgemisches in Stufe 310 oder nach
Bildung der Katalysatorschicht in Stufe 320 durchgeführt werden.
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Anschließend an
die Bildung der Klebstoffschicht in Stufe 330 umfaßt ein bevorzugtes
Verfahren 300 eine fakultative Stufe 340, in welcher
eine zweite Klebstoffschicht auf den Oberflächen der gegenüberliegenden
Seite gebildet wird, um so den Schutzüberzug auf die Umfangskanten
des Substrates zu binden. Alternativ kann die zweite Klebstoffschicht
auch auf Abschnitten des Films aufgebracht werden, die in Nachbarschaft
zu den Seitenoberflächen
des Substrates plaziert sind. Die zweite Klebstoffschicht, die zum
Binden des Filmes an die Seitenoberflächen benutzt wird, kann der
gleiche Klebstoff wie jener sein, der zum Binden des Filmes an die äußere Oberfläche verwendet
wird, doch können auch
andere Typen von Klebstoffen verwendet werden, wie Heißschmelzpolyurethanklebstoffe
von Jowat, Atofindley, H. B. Fuller, Reichhold Chemicals und Henkel.
Die Dicke des Heißschmelzklebers
liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,002 Inch und 0,020 Inch, stärker bevorzugt
zwischen etwa 0,002 Inch und 0,01 Inch. Günstigerweise wird der Film,
der auf die Seitenoberflächen
des Substrates auflaminiert ist, die Umfangskanten des Substrates
gegen die Wirkungen von Feuchtigkeit, Ultraviolettstrahlung und
dergleichen schützen.
Weiterhin wird ein Erstrecken der Filmabdeckung zu den Seitenoberflächen auch
die ästhetische
Qualität
der Baumaterialanordnung verbessern, da die gesamte Anordnung ein gleichmäßiges Aussehen
haben wird.
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Wie 3 weiter
erläutert,
enthält
das Verfahren 300 auch eine Stufe 350, in welcher
der Schutzfilm auf die äußere Oberfläche des
Substrates aufgebracht wird. Der Film wird vorzugsweise innerhalb
von 3 Min. unter Bildung der Klebstoffschicht entweder auf der äußeren Oberfläche des
Faserzementsubstrates oder der Bindungsoberfläche des Schutzfilms, wie in
Stufe 330 beschrieben, aufgebracht. Bevorzugt wird der
Film auf der äußeren Oberfläche des
Substrates in einer Weise plaziert, daß der Film im wesentlichen
die gesamte Oberfläche
des Substrates bedeckt. Anschließend an die Aufbringung des
Films auf der Substratoberfläche fährt das
Verfahren 300 kontinuierlich mit einer fakultativen Stufe 360 fort,
in welcher der Film um die Kanten des Substrats und in Nachbarschaft
zu den Seitenoberflächen
der Faserzementplatte unter Verwendung eines Wicklers, wie jenen,
die von der Barberan Equipment Company hergestellt werden, gewickelt wird.
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Wie 3 weiter
zeigt, setzt sich das Verfahren 300, nachdem der Film über dem
Substrat positioniert ist, mit einer Stufe 370, in welcher
der Schutzfilm auf das Substrat laminiert wird, fort. Das Laminierungsverfahren
enthält
allgemein eine Zufuhr von Wärme
und Druck auf den Film und das Substrat, so daß die Klebstoffgemischschicht
dazwischen komprimiert und gehärtet
wird und dabei den Film an das Substrat bindet. Die Laminierung
kann unter Verwendung einer Vakuumpresse, einer Membranpresse, einer
Membran-plus-Vakuumpresse, einer Mehretagenpresse, einer kontinuierlichen
Isobarpresse oder irgend einer anderen nach dem Stand der Technik bekannten
Laminiereinrichtung durchgeführt
werden. Weiterhin wird ein Kautschukbogen auf einer nicht bindenden
Außenoberfläche des
Films während
der Laminierung gelegt, um die Übertragung
der texturierten oder geprägten
Muster auf dem Substrat auf den darüber liegenden Film so zu erleichtern,
daß die äußere Oberfläche des
fertigen Produktes die erwünschte
Textur oder Prägung
erhält.
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Bei
einer Ausführungsform
wird eine konventionelle Vakuumpresse verwendet, um den Film auf dem
Substrat aufzulaminieren. Vorzugsweise wird der Film bei etwa 1
bis 15 psi während
etwa 2 bis 5 Min., stärker
bevorzugt bei etwa 10 bis 15 psi während etwa 3 bis 5 Min. auf
das Substrat gepreßt.
Die Temperatur des Laminierungsverfahrens liegt vorzugsweise zwischen
etwa 250°F
und 500°F,
stärker bevorzugt
zwischen 300°F
und 400°F.
In dieser speziellen Ausführungsform
wird keine Kautschukschicht auf Silikonbasis auf der äußeren Oberfläche des
Films plaziert und die Wärmequelle
steht nicht in Berührung
mit dem Film. Außerdem
härtet
der Klebstoff mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit, wenn man
mit Ergebnissen aus anderen Laminierverfahren vergleicht, die nachfolgend
beschrieben sind.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird eine Membranpresse oder Membran-plus-Vakuumpresse verwendet, um den Film
an das Substrat zu laminieren. Wie allgemein in der Technik bekannt
ist, arbeitet eine Membran-(plus-Vakuum)-Presse, indem Wärme und
Druck einer Membran zugeführt
werden und bewirkt, daß die
Membran auf den Film niederdrückt,
so daß der
Film gleiche Form wie die Oberflächenumrisse
des Substrats erhältt.
In einer Ausführungsform werden
mehrere Faserzementplatten in Nachbarschaft zueinander in einer
unteren Etage der Membranpresse positioniert, während eine Filmschicht an der äußeren Oberfläche einer
jeden Etage angeordnet wird. Vorzugsweise übt die Membran während der
Laminierung Druck auf den Film aus und stößt den Film in den Raum zwischen
benachbarten Platten, was bewirkt, daß der Film sich um die Seitenkanten
der Platten wickelt und in Berührung
mit jeder der Seitenoberflächen
tritt. Allgemein hängt
der Mindestabstand von der Dicke der Platten ab, wobei dickere Platten
einen breiteren Abstand zwischen den Platten erfordern. Beispielsweise
erfordern Faserzementplatten mit einer Dicke von 5/16 Inch typischerweise
einen Walzenspalt zwischen benachbarten Platten von 2 Inch, um zu
gewährleisten,
daß die
Seitenoberflächen
der Platten mit Film laminiert sind.
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Vorzugsweise
wird der Film bei etwa 15 bis 90 psi für etwa 5 Sek. bis 5 Min., stärker bevorzugt bei
etwa 15 bis 50 psi für
etwa 5 Sek. bis 30 Sek. an das Substrat gepreßt. Die Temperatur des Laminierungsverfahrens
liegt vorzugsweise zwischen etwa 250°F und 500°F, stärker bevorzugt zwischen etwa 300°F und 400°F. Weiterhin
wird eine Kautschukschicht auf Silikonbasis zwischen der Membran
und der Außenoberfläche des
Films plaziert, um die Übertragung
des texturierten oder geprägten
Musters auf die Substratoberfläche
zu dem darüberliegenden Film
zu bewirken, so daß das
fertige Produkt die gleiche Textur oder Prägung wie das Substrat hat.
Vorzugsweise hat die Kautschukschicht auf Silikonbasis zwischen
etwa 10 und 100 Shore A-Durometergrade und
eine Dicke zwischen etwa 1/16 Inch und ¼ Inch.
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Vorteilhafterweise
ist die Membran-plus-Vakuum-Presse in der Lage, Luft zwischen dem
Film und dem Substrat und auch Feuchtigkeitsdampf, der während des
Pressens aus dem Substrat erzeugt wurde, zu entfernen. Als solches
reduziert das Verfahren mit der Membran-plus-Vakuum-Presse das Auftreten von Blasen
in dem Laminat wesentlich. Weiterhin sind die Membranpressen in
der Lage, den Film mit dem Äußeren und
den Seitenoberflächen des
Substrates gleichzeitig zu laminieren, was die Notwendigkeit einer
Benutzung einer separaten Umhüllungseinrichtung
zum Laminieren des Filmes auf die Seitenoberflächen ausräumt. Um jedoch die Seitenoberflächen gleichzeitig
wie die äußere Oberfläche des
Substrates zu laminieren, erfordert, wie oben beschrieben, die Einstellung
der Membranpresse einen Mindestabstand zwischen den Substraten,
je nach der Dicke des Substrats. Der erforderliche Abstand zwischen
den Substraten konnte wertvollen Pressenabstand aufnehmen und so
die Effizienz des Laminierverfahrens reduzieren. Außerdem konnte die
Zykluszeit der Membranvakuumpresse auch länger als diejenige der Mehretagenpresse
sein, da sie Preßluft
hineindrückt
und Preßluft
herausholt.
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Wie
in 4 gezeigt, schließt die Einrichtung einer Presse 400 allgemein
eine horizontale Mehretagenpresse 402 ein, die aus einem
dicken Metallstück
oder einem Metallband hergestellt wird und eine Wärmequelle
hat, die in der Lage ist, die Etagentemperatur auf etwa 500°F anzuheben.
Die Einrichtung der Presse 400 schließt zusätzlich einen Kautschukbogen 404 ein,
der aus einer Schicht von Kautschuk auf Silikonbasis besteht und
zwischen etwa 10 und 100 Shore A-Durometergrade besitzt sowie eine
Dicke zwischen etwa 1/16 Inch und ¼ Inch hat. In einer Ausführungsform
wird der Kautschukbogen 404 zwischen der Etagenpresse 402 und
der nichtbindenden Oberfläche
einer Filmschicht angeordnet, die mit dem Substrat laminiert werden
soll. Bei einer anderen Ausführungsform
wird der Kautschukbogen 404 auf der Etagenpresse 402 aufgewickelt
und bis zu etwa 200°F
bis 450°F,
wie in 4 gezeigt, erhitzt. Der Kautschukbogen 404 ist
dazu bestimmt, die Übertragung
der Textur auf dem Substrat auf die endgültige Außenoberfläche zu optimieren.
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Außerdem schließt, wie
in 4 gezeigt, die Einrichtung der Presse 400 auch
eine Mehrzahl von vertikalen Teilen 408 ein, vorzugsweise
Gummibänder,
die so dimensioniert sind, daß sie
in die Spalte zwischen benachbarten Substraten in der Presse passen.
Die vertikalen Teile 408 bewirken, daß der Film sich um die seitlichen
Kanten des Substrats wickelt und in die Spalten zwischen den Substraten
gestoßen
wird, während
Hitze und Druck auf die Seitenoberflä chen der Substrate einwirken,
um so den Film an die Seitenoberflächen zu binden. In einer Ausführungsform
ist die Dicke des Gummibandes 408 in einer horizontalen
Richtung zwischen etwa ¼ Inch
und 1 Inch, während
die Dicke des Gummibandes 408 in einer vertikalen Richtung
dicker als die Laminatdicke ist, so daß das Gummiband 408 seitlichen Druck
bei Belastung mit Pressenkompression gegen die Seitenoberflächen des
Laminats erzeugt, um eine gute Kantenbindung zu bekommen. Vorzugsweise hat
jedes Gummiband 408 etwa 10 bis 100 Shore-A-Durometergrade, eine
Dicke in horizontaler Richtung von etwa 1/16 Inch bis 1 Inch, mehr
bevorzugt 1/16 Inch bis ¼ Inch
und wird bis auf etwa 200°F bis
450°F in
der Presse erhitzt.
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4 zeigt
weiterhin, daß die
Einrichtung der Presse 400 auch eine Mehrzahl von Stützmaterialien 410 einschließt, die
aus Metallen, wie Aluminium, Stahl oder irgendeinem Material, das
bei einer Temperatur von etwa 450°F
stabil bleiben kann, hergestellt sein können. Wie 3 weiter
erläutert,
wird jedes Stützmaterial 410 so
angepaßt,
daß es
an einer Faserzementplatte 412 hält. Bei einer Ausführungsform
ist die Breite des Stützmaterials 410 vorzugsweise
enger als die Faserzementplatte 412, so daß das Gummiband 408 eine
Bodenkante 414 der Platte 412 erreichen und so
gewährleisten
kann, daß die Bodenkante 414 auch
laminiert wird.
-
Während der
Laminierung wird der Film auf die Außenoberfläche der Platte bei etwa 15
bis 700 psi während
etwa 5 Sek. bis 5 Min., stärker
bevorzugt bei etwa 100 bis 600 psi während etwa 5 Sek. bis 30 Sek.
gepreßt.
Die Temperatur des Laminierungsverfahrens liegt vorzugsweise zwischen
etwa 250°F
und 500°F,
stärker
bevorzugt zwischen etwa 350°F
und 450°F.
Vorteilhafterweise stoßen
während
der Laminierung die Gummibänder 408 physikalisch
den Film in den Raum 416 zwischen benachbarten Platten
und führen
Wärme und
seitlichen Druck auf die Seitenoberfläche der Substrate zu, um eine
dauerhafte Bindung zwischen dem Film 406 und den Seitenoberflächen 418 des
Substrates 412 zu bilden. Außerdem können in einer kontinuierlichen
Isobarpresse, wie in 4 gezeigt, die Substrate in
die eingerichtete Presse und aus ihr heraus unter Verwendung eines Fördertypsystems
bewegt werden, um so die Zykluszeit des Laminierverfahrens zu vermindern.
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Die
folgenden Beispiele sind erläuternde Ausführungsformen
des verwendeten Laminierverfahrens zur Bildung der Baumaterialanordnung.
Es liegt jedoch auf der Hand, daß diese Beispiele nur Erläuterungszwecken
dienen und nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen.
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Beispiel 4
-
Ein
bevorzugtes Laminierverfahren benutzt eine Vakuumpresse, um einen
Film auf eine Faserzementplatte mit Cedarmill-Holzkorntextur auf
der Oberfläche
zu laminieren. Vorzugsweise ist der Film ein vorbeschichteter TEDLAR®-Film
68080 mit einer Dicke von 1,7 Milli-Inch. Vorzugsweise ist der Klebstoff,
der zum Laminieren des Filmes auf die Faserzementplatte verwendet
wird, ein schnell härtender Zweikomponenten-Polyurethanklebstoff,
wie er hier oben beschrieben ist. Insbesondere wurden etwa 6,6 g
des Klebstoffgemisches mit einer Bürste auf eine texturierte Faserzementplatte
von 8,25 × 24
Inch, mit einer Dicke von 5/16 Inch und mit einem Feuchtig keitsgehalt
von etwa 12 Gew.-% aufgebracht. Das Laminat, welches den Film, den
Klebstoff und die Faserzementplatte umfaßte, wurde dann in eine Mercury-Vakuumpresse
mit Temperatureinstellung auf 325°F
gelegt. Wenn die Verfahrenstemperatur 320°F erreichte, wurde während etwa
5 Min. Vakuum von etwa 1 Bar gezogen.
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Beispiel 5
-
Ein
anderes bevorzugtes Laminierungsverfahren benutzt eine Membran-plus-Vakuum-Presse, um einen
Film auf eine Faserzementplatte mit Cedarmill-Holzkorntextur auf
der Oberfläche
zu laminieren. Vorzugsweise ist der Film ein vorbeschichteter TEDLAR®-Film
68080 mit einer Dicke von 1,7 Milli-Inch und einer Beschichtung
aus 0,2 g Bicat 8 als Katalysator. Vorzugsweise ist das Klebstoffgemisch
ein schnell härtender
Zweikomponenten-Polyurethanklebstoff mit 100 g eines aromatischen
polymeren Isocyanatmaterials, wie Rubinate M, und 100 g Voranol
230–238,
vermischt mit 0,2 g Bicat 8-Katalysator. Etwa 22,7 g des Klebstoffgemisches
wurden mit einer Bürste
auf die Außenoberfläche einer
texturierten Faserzementplatte von 8,25 Inch × 48 Inch und mit einer Dicke
von 5/16 Inch und mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1 Gew.-%
aufgebracht. Der mit dem Katalysator beschichtete Film wurde auf
der Außenoberfläche der
Faserzementplatte mit dem darauf aufgebrachten Klebstoff plaziert.
Weiterhin wurde ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/8 Inch
und einer Härte
von 50 Durometergraden auf einer Außenoberfläche des TEDLAR®-Films
angeordnet, während
der Film, der Klebstoff und die Faserzementplatte in einer Globe-Membran-plus-Vakuumpresse
bei 300°F
und 45 psi während
5 Sek. laminiert wurden.
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Beispiel 6
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Ein
anderes bevorzugtes Laminierungsverfahren benutzt eine Mehretagenpresse,
um einen Film auf eine Faserzementplatte mit Cedarmill-Holzkorntextur
auf der Oberfläche
zu laminieren. Vorzugsweise ist der Film ein vorbeschichteter TEDLAR®-Film
68080 mit einer Dicke von 1,7 Milli-Inch und beschichtet mit 0,0001
Milli-Inch Katalysator Bicat 8. Vorzugsweise ist das Klebstoffgemisch
ein schnell härtender
Zweikomponenten-Polyurethanklebstoff, der 100 g eines aromatischen
polymeren Isocyanatmaterials, wie Rubinate M, und 100 g Voranol
230–238,
vermischt mit 0,2 g Katalysator Bicat 8 umfaßt. Etwa 0,4 g Klebstoffgemisch
wurden mit einer Bürste
auf der Außenoberfläche einer
texturierten Faserzementplatte von 2 Inch × 6 Inch und mit einer Dicke
von 5/16 Inch so wie mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 12 Gew.-%
aufgebracht. Der mit dem Katalysator beschichtete Film wurde auf
der Außenoberfläche der
Faserzementplatte mit dem aufgebrachten Klebstoff darauf plaziert.
Außerdem
wurde ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/16 Inch und mit einer
Härte von
30 Durometergraden auf einer äußeren, nicht
bindenden Oberfläche
des TEDLAR®-Filmes
aufgebracht und der Film, der Klebstoff und die Faserzementplatte
wurden bei 350°F
und 90 psi während
30 Sek. miteinander laminiert.
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Beispiel 7
-
Ein
anderes bevorzugtes Verfahren benutzt eine Umhüllungsvorrichtung zum Laminieren
des Filmes an den Kanten eines Substrats. Bevorzugt ist der Film
vorbeschichteter TEDLAR®-Film 68070 mit einer Dicke von 2,5 Milli-Inch
und beschichtet mit 10 Milli-Inch eines Heißschmelzpolyurethanklebers,
wie AtoFindley HO111. Der mit dem Heißschmelzkleber beschichtete
Film wurde unter Verwendung einer Barberan-Hülle auf der Faserzementplatte
umhüllt. Darüber hinaus
wurde ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/8 Inch und einer
Härte von
50 Durometergraden auf einer Außenoberfläche des
TEDLAR®-Filmes
angeordnet, während
der Film, der Klebstoff und die Faserzementplatte in einer Globe-Etagenpresse
bei 400°F
und 125 psi während
10 Sek. laminiert wurden.
-
Beispiel 8
-
Ein
anderes bevorzugtes Verfahren benutzt eine Membranpresse, um den
Film auf die Kanten einer Faserzementplatte zu pressen, während gleichzeitig
der Film auf die Außenfläche der
Platte gepreßt wird.
Vorzugsweise ist der Film ein vorbeschichteter TEDLAR®-Film
68080 mit einer Dicke von 1,7 Milli-Inch und einer Beschichtung
von 0,0001 Milli-Inch eines Katalysators Bicat 8. Bevorzugt ist
das Klebstoffgemisch ein schnellklebender Zweikomponenten-Polyurethanklebstoff,
der 100 g eines aromatischen polymeren Isocyanatmaterials, wie Rubinat
M, und 100 g Voranol 230–238,
vermischt mit 0,2 g Katalysator Bicat 8, enthält. Etwa 10,5 g des Klebstoffgemisches
wurden mit einer Bürste
auf der äußeren Oberfläche und
Kanten einer 8,25 Inch × 24
Inch großen
texturierten Faserzementplatte mit einer Dicke von 5/16 Inch und
einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6 Gew.-% aufgebracht.
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Der
mit dem Katalysator beschichtete Film wurde auf der äußeren Oberfläche der
Faserzementplatte mit dem aufgebrachten Klebstoff darauf plaziert.
Außerdem
wurde ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/8 Inch und einer
Härte von
50 Durometergraden auf einer äußeren Oberfläche des
TEDLAR®-Films
angeordnet, während
der Film, der Klebstoff und die Faserzementplatte in einer Mercury-Membranpresse
bei 350°F
und 90 psi während 120
Sek. miteinander laminiert wurden. Vorteilhafterweise ist die Membranpresse
oder Membram-plus-Vakuumpresse in der Lage, den Film auf den Oberflächen und
Kanten der Platte gleichzeitig zu laminieren, was die zusätzliche
Stufe einer Verwendung einer Umhüllungsvorrichtung,
um die Kanten zu laminieren, ausschließt.
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Beispiel 9
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Ein
bevorzugtes Verfahren benützt
eine Mehretagenpresse, um den Film auf den Kanten einer Mehrzahl
von Faserzementplatten zu laminieren. Vorzugsweise ist der Film
ein vorbeschichteter TEDLAR®-Film 68080 mit einer
Dicke von 1,7 Milli-Inch und einer Beschichtung mit 0,0001 Milli-Inch
Katalysator Bicat 8. Vorzugsweise ist das Klebstoffgemisch ein schnellhärtender
Zweikomponenten-Polyurethanklebstoff, der 100 g eines aromatischen
polymeren Isocyanatma terials, wie Rubinate M, und 100 g Voranol
230–238,
vermischt mit 0,2 g Katalysator Bicat 8, enthält. Etwa 0,6 g des Klebstoffgemisches wurden
mit einer Bürste
auf den äußeren Oberflächen und
Kanten der 2 Inch × 6
Inch großen
texturierten Faserzementplatten mit einer Dicke von 5/16 Inch und
einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6 Gew.-% aufgebracht.
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Ein
etwa 6 Inch × 8
Inch großes
Stück des TEDLAR®-Filmes
wurde auf der äußeren Oberfläche einer
jeden Faserzementplatte aufgebracht, wobei vorher der Klebstoff
aufgebracht worden war. Außerdem
wurde ein Kautschukbogen mit einer Dicke von 1/8 Inch und einer
Härte von
50 Durometergraden und drei Stücke
von Kautschukstreifen mit Abmessungen von ¼ × ½ × 6 Inch auf einer Außenoberfläche des
TEDLAR®-Films
plaziert. Speziell wurde ein Kautschukstreifen zwischen benachbarten
Platten angeordnet, und die beiden anderen Kautschukstreifen wurden
auf den Seiten der Platten plaziert, die nicht einander benachbart
waren. Der Film, der Klebstoff und die Faserzementplatten wurden
dann in einer Etagenpresse bei 350°F und bei 90 psi während 120
Sek. gepreßt.
Während
des Laminierens wurden die Kautschukstreifen auf 350°F vorerhitzt,
und mehrere Schrauben wurden verwendet, um horizontalen Druck auf
die Kautschukstreifen auszuüben,
so daß die
Kautschukstreifen ihrerseits den Film gegen die Kanten der Faserzementplatten
preßten.
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Die
fertigen Faserzementanordnungen aus den Beispielen 4 bis 9 zeigten
alle eine starke Haftung zwischen dem TEDLAR®-Film
und der Faserzementplatte, und es gab keine Blasen zwischen dem TEDLAR®-Film
und dem Faserzementsubstrat. Die Haftung wird bewertet durch Testen
der Abschälfestigkeit
der laminierten Platten gemäß ASTM D903. Die
Abschälfestigkeit
ist gleich 17 lb/in. für
Platten aus den Beispielen 4 bis 9, und alle Fehler enthielten kohäsives Kaltziehen
des TEDLAR®-Filmes.
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Außerdem verschlechterte
die Haftung zwischen TEDLAR® und Faserzement sich
nicht, selbst nachdem sie Gegenstand verschiedener Siede-, Gefrier-Tau-,
Naß-Trocken-
und Siede-Trocknungs-Zyklentests
ausgesetzt wurden. In dem Siedetest wurden drei Proben in siedendem
Wasser während
1000 Stunden angeordnet und dann einem Haftungstest unterzogen.
In dem Gefrier-Tau-Testzyklus wurden drei Proben vollständig in
Wasser in einem Behälter untergetaucht,
während
der Behälter
bei einer Temperatur von minus 20°C
für wenigstens
1 Stunde gefroren und dann bei etwa 20°C wenigstens 1 Stunde aufgetaut
wurde. Dieser Gefrier-Tauzyklus wurde 15 mal wiederholt, bevor die
Proben hinsichtlich der Haftung getestet wurden. Im Naß-Trocken-Testzyklus wurden
drei Proben in Wasser 24 Stunden vollgesaugt und bei 60°C 24 Stunden
getrocknet. Dieser Naß-Trockenzyklus
wurde dann 50 mal wiederholt, bevor die Anhaftung getestet wurde.
In dem Siede-Trocknungs-Zyklustest wurden 4 Testproben in siedendem
Wasser zwei Stunden untergetaucht und in einem Ofen 22 Stunden bei
140°F während 22 Stunden
getrocknet. Dieser Siede-Trocknungszyklus wurde 5 mal wiederholt,
bevor die Proben hinsichtlich der Haftung getestet wurden.
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Außerdem behielten
die laminierten Faserzementplatten die gleichen texturierten Oberflächen wie
das Faserzementsubstrat. Günstigerweise überträgt das Verfahren
der bevorzugten Ausführungsform
effektiv eine detaillierte Oberflächentexturdefinition auf das
Faserzementsub strat über
den TEDLAR®-Film.
Als ein Ergebnis bewahrt die laminierte Faserzementanordnung die
Oberflächentextur
des darunter liegenden Faserzementsubstrates, wobei eine ästhetisch
angenehme und gleichmäßige Oberflächenvorstufe
auf der Außenoberfläche erhalten wird.
Die vorgefertigte Oberfläche
schließt
außerdem die
Notwendigkeit eines Anstrichs auf dem Substrat entweder an der Baustelle
oder in der Fabrik, aus. Günstigerweise
kann die laminierte Faserzementanordnung vorgefertigt geliefert
und installiert werden und erfordert dennoch keinen zusätzlichen
Anstrich durch den Verwender.
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Außerdem bilden
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eine Baumaterialanordnung, die die dauerhaften
Eigenschaften sowohl eines Faserzementsubstrats als auch die eines
Fluorkohlenwasserstoffilms hat. Diese gebildete Baumaterialanordnung
umfaßt
eine vorbehandelte, dauerhafte laminierte Struktur, die starke Haftung
zwischen dem Substrat und einem Schutzfilm zeigt. Außerdem kann die
Baumaterialanordnung unter Verwendung eines einzelnen Klebstoffes
und unter Laminierung mit einer relativ kurzen Zykluszeit gebildet
werden.
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Günstigerweise
ergibt die Faserzementanordnung nach den Ausführungsformen ein Baumaterial
mit ausgezeichneter äußerer Beständigkeit
und Wetterbeständigkeit.
Insbesondere vermindert die Faserzementanordnung die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit
des Faserzementsubstrates und wird in Gefrier-Tauzyklen nicht beschädigt. Weiterhin
ist der verwendete Fluorkohlenwasserstoff-Schutzfilm den meisten
herkömmlichen
Anstrichüberzügen überlegen,
da der Film viel festere mechanische Eigenschaften hat und natürlicher
Bewitterung und Polymerabbau widerstehen kann. In den meisten Fällen kann
die laminierte Faserzementanordnung bis zu 25 Jahre oder länger ohne
Anstrich auskommen.