KR20190072557A - 개선된 베일 피니싱 방법 - Google Patents

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KR20190072557A
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base plate
panel
fibrous
bail
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KR1020197012874A
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니콜라스 매카트니
제프리 더블유. 도넬란
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유에스지 인테리어스, 엘엘씨
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Abstract

본 개시물은 기초판(basemat), 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일(veil)을 포함하는 섬유성 패널을 제공하며, 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 이러한 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지며, 상기 베일은 제2 대향 표면 상에 배치된 패턴화된 코팅을 가지고, 상기 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된(defined) 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다. 나아가, 본 개시물은 본 개시물에 따른 섬유성 패널의 제조 방법을 제공한다.

Description

개선된 베일 피니싱 방법
본 개시물은 일반적으로, 개선된 베일 피니싱(veil finishing) 방법에 관한 것이다. 보다 특히, 본 개시물은 개선된 베일 피니싱을 위한 프린팅 방법, 및 베일과 함께 기초판(bastmat)을 갖는 섬유성 패널에 관한 것이며, 상기 베일은 그 위에 패턴화된 코팅을 가진다.
천정 타일 및 음향 패널(acoustical panel)과 같은 섬유성 패널은 일반적으로, 부직포 유리 또는 유리 혼성 베일과 함께 기초판을 포함하여 개선된 구조적 및 음향 성능을 제공하는 라미네이트 구조이다. 추가로, 상기 베일은 현재의 인테리어 디자인 트렌드에서 종종 요망되는 균일하고 편평한 외양을 제공한다. 요망되는 광 반사 특성 및 전반적인 백색 외양을 달성하기 위해, 베일은 분무 코팅으로 페인팅된다. 이러한 코팅은 비코팅된 영역을 갖는 비-중첩(non-overlapping) 피니시를 제공하기 위해 다수의 층으로 분무되며, 이는 타일 내로 및 타일을 통한 충분한 음향 전파를 허용한다. 그러나, 분무 공정은 불균일한 층을 초래하며, 이는 연속 생산 작업 시 재현 불가능한 미적 피니시 및 코팅 폐기물을 포함한 문제점을 제시할 수 있다.
본 개시물의 일 양태는 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하며, 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면(facing surface)을 가지며, 여기서, 임의의 코팅이 없는 한정된(defined) 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는 패턴화된 코팅이 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 배치된다.
본 개시물의 또 다른 양태는 본 개시물에 따른 섬유성 패널의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은, 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하는 단계로서 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지는 단계, 및 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 패턴화된 코팅을 프린팅하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다.
추가의 양태 및 이점은 하기 상세한 설명을 검토함으로써 당업자에게 명백해질 것이다. 방법 및 조성물이 다양한 형태의 실시형태를 받을 수 있긴 하지만, 하기의 상세한 설명은 구체적인 실시형태를 포함하되, 본 개시물은 예시적이고, 본 개시물을 본원에 기재된 구체적인 실시형태로 제한하려는 것이 아님을 이해한다.
도 1은 비코팅된 영역을 갖는 코팅 패턴을 보여주는 다이어그램으로서, 상기 비코팅된 영역을 통해 베일에 고유한 기공이 접근 가능하다.
도 2는 비코팅된 영역을 갖는 코팅 패턴을 보여주는 다이어그램으로서, 상기 비코팅된 영역을 통해 베일에 고유한 기공이 접근 가능하다.
본 개시물은 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하며, 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지며, 여기서, 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는 패턴화된 코팅이 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 배치된다.
유리하게는, 본 개시물의 섬유성 패널은 요망되는 광 반사 특성, 및 비코팅된 영역을 갖는 비-중첩 피니시를 제공하며, 이는 패널 내로 및 패널을 통한 충분한 음향 전파를 허용한다. 베일 상에 제공되는 코팅의 패턴을 조절함으로써, 한정되고 재현 가능한 피니시를 갖는 섬유성 패널이 제조될 수 있으며, 코팅 폐기물의 양이 감소될 수 있다. 나아가, 실질적으로 모노리식(monolithic)(완전히 코팅된) 외양의 코팅이, 상기 코팅을 통한 음향 전파를 허용하기에 충분한 다공성을 보유하면서도 섬유성 패널 상에서 재현 가능하게 달성될 수 있다. 현재, 모노리식 코팅을 제공하기 위해 섬유성 패널의 대향면이 완전히 페인팅될 때, 상기 코팅은 소리를 다시 방으로 반사시켜, 기초판의 디자인된 음향 특성을 무효화시킨다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 패널 및 타일은 상호교환적인 것으로 여겨져야 한다.
실시형태에서, 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역은 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역 및 다수의 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다. 실시형태에서, 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역은, 다공성 베일의 기공이 접근 가능하게 하기 위해, 패턴화된 코팅을 통해 비코팅된 영역에 배열된다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 기초판(1)은 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 베일(2)을 가지며, 상기 베일(2)은 기초판(1)의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지며, 상기 베일(2)은 상기 제2 대향 표면 상에 배치된 패턴화된 코팅(5)을 가지고, 상기 패턴화된 코팅(5)은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역(4) 및 적어도 하나의 코팅층을 갖는 한정된 영역(3)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 패턴화된 코팅은 규칙적으로 반복되는 패턴일 수 있다. 나아가 도 1에 도시된 바와 같이, 패턴화된 코팅은 제1 코팅층(3a), 제2 코팅층(3b) 및 제3 코팅층(3c)을 갖는 다층 코팅일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역, 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역, 및 다수의 코팅층, 예를 들어 2 또는 3개의 층을 갖는 한정된 영역을 포함할 수 있다.
선택적으로 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 약 20-99%의 음향 전파를 제공한다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 기류 다공성 시험에 의해 측정될 때, 약 100-2500 l/m2/s의 다공성을 제공한다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 1 제곱 피트 당 0.5개의 비코팅된 영역을 포함한다. 선택적으로, 베일의 표면 중 적어도 3%는 적어도 하나의 단일 코팅층으로 코팅된다. 나아가 선택적으로, 패턴화된 코팅의 패턴은 규칙적으로 반복된다.
실시형태에서, 상기 청구항들 중 임의의 하나의 섬유성 패널에서, 베일은 부직포 섬유유리 또는 섬유유리 혼성 물질을 포함한다. 실시형태에서, 베일의 제2 대향 표면 상에 배치된 패턴화된 코팅 내의 임의의 코팅이 없는 한정된 영역의 적어도 하나의 치수는 다공성 베일 물질의 기공의 직경보다 크다. 실시형태에서, 섬유성 패널은 천정 타일 또는 흡음재이다.
본 개시물의 또 다른 양태는 본 개시물에 따른 섬유성 패널의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은, 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하는 단계로서 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지는 단계, 및 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 패턴화된 코팅을 프린팅하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다. 실시형태에서, 프린팅은 오프셋 프린팅, 플렉소그라피, 잉크젯 프린팅, 제로그라피, 로토그라비어, 스크린 프린팅 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 프린팅 방법을 포함한다. 실시형태에서, 프린팅은 오프셋 프린팅을 포함한다.
섬유성 패널
본 개시물은 다공성 베일, 및 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 배치된 패턴화된 코팅을 갖는 섬유성 패널(예를 들어 음향 패널 또는 천정 타일)에 관한 것이며, 상기 베일은 섬유성 패널의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가진다. 본 개시물에 따른 섬유성 패널은 배면(backing side) 및 대향면을 갖는 기초판을 포함한다. 패널은 상기 패널의 적어도 대향면과 접촉하는 베일, 및 상기 패널과 접촉하는 면의 반대쪽의 베일의 면 상에 패턴화된 코팅을 포함한다. 패널의 배면은 매달린 천정 타일 시스템에서 패널 위의 플리넘(plenum)으로 향해 있는 면일 수 있다. 배면은 대안적으로, 벽 상에 음향 패널이 제공되는 적용에서 패널 뒤의 벽으로 향해 있는 면일 수 있다. 따라서, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "대향면" 또는 "대향 표면"은 매달린 천정 타일 시스템에 또는 음향 벽 패널로서 제공된 경우 방(room)의 중심 쪽으로 향해 있는 패널 또는 베일의 면 또는 표면을 지칭한다.
기초판의 제조를 위한 예시적인 절차는 미국 특허 1,769,519에 기재되어 있다. 일 양태에서, 기초판은 미네랄 울 섬유 및 전분을 포함한다. 본 개시물의 또 다른 양태에서, 전분 구성성분은 전분 젤일 수 있으며, 이는 미국 특허 1,769,519, 3,246,063 및 3,307,651에 개시된 바와 같이 미네랄 울 섬유용 결합제로서 작용한다. 본 개시물의 추가 양태에서, 기초판은 유리 섬유 패널을 포함할 수 있다.
본 개시물의 섬유성 패널의 기초판은 또한, 여러 가지 다른 첨가제 및 작용제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기초판은 칼슘 술페이트 물질(예컨대, 치장 벽토, 석고 및/또는 경석고), 붕산 및 소듐 헥사메타포스페이트(SHMP)를 포함할 수 있다. 카올린 클레이 및 구아 검은 음향 타일의 제조 시, 치장 벽토 및 붕산을 대체할 수 있다.
본 개시물의 섬유성 패널의 기초판은 여러 가지 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 일 실시형태에서, 기초판은 미국 특허 4,911,788 및 6,919,132에 기재된 바와 같이 습식-펠트 또는 수(water)-펠트 공정에 의해 제조된다. 또 다른 실시형태에서, 기초판은 전분과 여러 가지 첨가제를 물에서 조합하고 혼합하여 슬러리를 제공함으로써 제조된다. 슬러리를 가열하여 전분을 조리하고(cook) 전분 젤을 만든 후, 상기 전분 젤을 미네랄 울 섬유와 혼합한다. 젤, 첨가제 및 미네랄 울 섬유("펄프"로 지칭됨)의 이러한 조합을 연속 공정에서 트레이 내로 계량한다. 펄프를 계량하는 트레이의 하부는 선택적으로, 배킹층(backing layer)(예를 들어, 표백 페이퍼, 비표백 페이퍼, 또는 크래프트/알루미늄 호일로 지칭되는 크래프트 페이퍼-배킹(backed) 알루미늄 호일)을 함유할 수 있으며, 이러한 배킹층은 트레이로부터의 물질의 방출을 돕는 역할을 할 뿐만 아니라 완제품의 일부로서 남아 있다. 펄프의 표면을 패턴화될 수 있고, 상기 펄프를 함유하는 트레이를 후속적으로 예를 들어 이들 트레이를 대류 터널 건조기를 통해 통과(transport)시킴으로써 건조할 수 있다. 다음, 건조된 생성물 또는 슬라브(slab)를 피니싱 라인에 공급할 수 있으며, 이 라인에서 상기 생성물 또는 슬라브를 크기대로 절단하여 기초판을 제공할 수 있다. 그 후에, 본 개시물의 베일 또는 패턴화된 코팅을 적용함으로써 상기 기초판을 본 개시물의 패널로 전환시킬 수 있다. 보다 다른 실시형태에서, 기초판을 미국 특허 7,364,015에 기재된 방법에 따라 제조하며, 상기 문헌은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 구체적으로, 기초판은 경화(set) 석고의 인터로킹 매트릭스(interlocking matrix)를 포함하는 음향층(acoustical layer)을 포함하며, 이는 모노리식 층일 수 있거나 다층 복합물일 수 있다. 바람직하게는, 기초판은 종래의 석고 벽보드(wallboard) 제조 라인에서 제조되며, 여기서, 물, 소성 석고, 발포제, 및 선택적으로 셀룰로스 섬유(예를 들어 페이퍼 섬유), 경량 응집물(예를 들어 팽창 폴리스티렌), 결합제(예를 들어 전분, 라텍스) 및/또는 증강 물질(예를 들어 소듐 트리메타포스페이트)를 컨베이어 벨트 상에서 캐스팅(casting)함으로써 음향 패널 전구체의 리본(ribbon)을 형성한다.
실시형태에서, 기초판은 선택적으로 스크림층(scrim layer)(예를 들어 페이퍼, 직물 또는 부직포 섬유유리) 및/또는 소성 석고를 포함하고 적어도 약 35 lbs/ft3의 밀도를 갖는 치밀층 전구체로 코팅된 배킹 시트(예를 들어, 페이퍼, 금속 호일 또는 이들의 조합)를 포함한다. 보다 다른 실시형태에서, 기초판은 습식-펠팅 공정에 따라 제조된다. 습식-펠팅 공정에서, 미네랄 울, 팽창 펄라이트(perlite), 전분 및 미량의 첨가제를 포함하는 패널-형성 물질의 수성 슬러리를 포드리니어(Fourdrinier) 또는 실리너 포머(cylinder former)와 같은 무빙 와이어 스크린 상으로 증착시킨다. 포드리니어의 와이어 스크린 상에서, 수성 슬러리를 중력에 의해, 그 후에 선택적으로 진공 흡입에 의해 탈수시킴으로써 습식 매트를 형성한다. 습식 매트를 추가 탈수를 위해 프레스 롤들 사이에서 요망되는 두께로 압축한다. 압축된 매트를 오븐에서 건조한 다음, 절단하여 음향 패널을 제조한다. 그 후에, 본 개시물의 베일 또는 패턴화된 코팅 조성물을 적용함으로써 상기 기초판을 본 개시물의 패널로 전환시킬 수 있다. 일반적으로, 베일을 기초판의 적어도 하나의 면 상에 증착시킨 후, 패턴화된 코팅을 적용하지만,패탄화된 코팅을 베일에 적용하고 그 후에 상기 베일을 기초판에 라미네이트하는 것도 가능하다.
추가 실시형태에서, 기초판은 미국 특허 출원 공개 2007/0277948 A1에 기재된 바와 같이 하나 이상의 포름알데하이드-무함유 살생물제를 보존제로서 포함할 수 있으며, 상기 문헌은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 적합한 포름알데하이드-무함유 살생물제로는, Proxel® GXL 또는 Proxel® CRL(ARCH Chemicals), Nalcon®(Nalco), Canguard™ BIT(Dow Chemical), 및 Rocima™ BT 1S(Rohm & Haas)로서 입수 가능한 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온이 있다. 다른 이소티아졸린-3-온으로는, Acticide® MBS(Acti-Chem)로서 입수 가능한 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물이 있다. 추가의 이소티아졸린-3-온으로는, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 및 이들의 혼합물이 있다. 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물은 Kathon™ LX(Rohm & Haas), Mergal® K14(Troy Chemical) 및 Amerstat® 251(Drew Chemical)로서 입수 가능하다. 또 다른 적합한 포름알데하이드-무함유 살생물제로는, 아연 Omadine®(ARCH Chemicals)으로서 입수 가능한 아연 1-하이드록시-2(1H)-피리딘티온이 있고, 바람직하게는 건조 상태와 습식 상태 둘 다에서 효과적이다. 아연 1-하이드록시-2(1H)-피리딘티온은 Zinc Omadine® 에멀젼으로서 입수 가능한 아연 옥사이드와 함께 이용될 수도 있다. 다른 적합한 포름알데하이드-무함유 살생물제로는, Kathon™ 893 및 Skane® M-8(Rohm & Haas)로서 입수 가능한 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 및 Metasol® TK-100(LanXess)으로서 입수 가능한 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸이 있다.
상기 설명된 바와 같이, 본 개시물에 따른 섬유성 패널은 선택적으로 배킹층을 포함할 수 있다. 비표백 페이퍼, 표백 페이퍼, 크래프트/알루미늄 호일 등을 포함한 많은 물질들이 배킹층으로서 이용될 수 있다. 난연성 백코팅(back coating)이 선택적으로, 표백 또는 비표백 페이퍼 배킹과 조합하여 적용되어, 생성물의 표면 연소 특징을 개선할 수 있다. 난연성 백코팅은 물, 난연제 및 살생물제와 같은 여러 가지 구성성분들을 포함할 수 있다. 배킹층은 또한, 처짐 저항(sag resistance) 및/또는 소리 조절을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 필 코팅(fill coating) 또는 복수의 필 코팅이 또한, 배킹층에 적용될 수 있다. 필 코팅은 물, 충전제, 결합제, 및 다양한 다른 첨가제, 예컨대 소포제, 살생물제 및 분산제와 같은 여러 가지 구성성분들을 포함할 수 있다.
베일, 및 상기 베일 상의 패턴화된 코팅이 적용되는 기초판은 적합하게는 수-펠팅 방법에 의해 제조된 음향 패널을 포함하여, 당업계에 공지되고 당업계에 공지된 방법에 의해 제조된 임의의 섬유성 패널(예를 들어 음향 패널 또는 천정 타일)이다. 본 개시물에 따라 사용하기에 적합한 상업적인 천정 타일로는, 예를 들어, 미국 일리노이주 시카고 소재의 USG Interiors, Inc.로부터 입수 가능한 RadarTM 브랜드 천정 타일이 있다. RadarTM 브랜드 타일은 5/8′′ 두께 및 하기 조성을 갖는 수-펠트 슬래그 울 또는 미네랄 울 섬유 패널이다: 1-75 중량%의 슬래그 울 섬유, 5-75 중량%의 팽창 펄라이트, 1-25 중량%의 셀룰로스, 5-15 중량%의 전분, 0-15 중량%의 카올린, 0-80 중량%의 칼슘 술페이트 데하이드레이트, 2 중량% 미만의 석회석 또는 백운석, 5 중량% 미만의 결정질 실리카, 및 2 중량% 미만의 비닐 아세테이트 중합체 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체. 미네랄 울 섬유의 직경은 0.25 내지 20 미크론과 같이 실질적인 범위에 걸쳐 다양하고, 대부분의 섬유의 직경은 3 내지 4 미크론의 범위이다. 미네랄 섬유의 길이는 약 1 mm 내지 약 8 mm의 범위이다. 예를 들어, 음향 패널 및 이의 제조는 예를 들어, 미국 특허 1,769,519, 3,246,063, 3,307,651, 4,911,788, 6,443,258, 6,919,132 및 7,364,015에 기재되어 있으며, 이들은 각각 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 기초판은 필요한 음향 성능을 달성하기 위해 임의의 적합한 다공성, 예를 들어, 약 100 l/m2/s 내지 약 2500 l/m2/s, 약 500 l/m2/s 내지 약 2000 l/m2/s, 약 1000 l/m2/s 내지 약 1500 l/m2/s, 약 100 l/m2/s 내지 약 1500 l/m2/s, 약 500 l/m2/s 내지 1000 l/m2/s, 약 1000 l/m2/s 내지 약 2500 l/m2/s, 또는 약 1500 l/m2/s 내지 약 2000 l/m2/s 범위의 다공성을 가질 수 있다.
베일
적합한 다공성 베일 물질은 당업계에 공지되어 있다. 실시형태에서, 베일은 다공성, 부직포 섬유유리 또는 섬유유리 혼성 물질을 포함한다. 베일은 부직포, 짧거나 중간 길이의 스트랜드, 연속적인 섬유유리 유형 물질일 수 있으며, 모든 방향에서 유의한 공기 투과성 및 유동을 허용하는 다방향성 및 무작위의 중첩되는 섬유 배향을 가진다. 베일 물질의 기공은 약 0.001 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.5 mm 내지 약 1.5mm, 약 1 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.001 mm 내지 약 1 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1 mm, 약 0.5 mm 내지 약 1 mm, 약 0.001 mm 내지 약 0.5 mm, 약 0.001 mm 내지 약 0.1 mm, 또는 약 0.001 mm 내지 약 0.01 mm 범위의 기공 직경을 가질 수 있다. 베일은 기류 및 음향 전파를 기초판에 허용하기 위해 적합한 다공성을 가질 수 있다. 예를 들어, 베일은 100 내지 약 2500 l/m2/s 범위의 다공성을 가질 수 있다.
패턴화된 코팅
본 개시물의 섬유성 패널은 베일을 포함하며, 여기서, 베일은 상기 베일의 대향면 상에 배치된 패턴화된 코팅을 가진다. 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역을 포함하고, 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 추가로 포함한다. 실시형태에서, 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역은 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역 및 다수의 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다. 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역 및/또는 다수의 코팅층을 갖는 한정된 영역은, 다공성 베일의 기공이 접근 가능하게 하기 위해 비코팅된 영역을 제공하도록 배열된다. 패턴화된 코팅을 통한 비코팅된 영역은 상기 패턴화된 코팅을 통해, 및 베일층 내로 및 베일층을 통해, 및 궁극적으로는 기초판 자체 내로 및 기초판 자체를 통해 음향 전파 및 기류를 제공한다.
섬유성 패널 상에서 베일을 코팅시키는 선행 기술 방법, 예컨대 분무 코팅은 임의의 코팅이 없는 무작위 영역, 단일 코팅층을 갖는 무작위 영역, 및/또는 다수의 코팅층을 갖는 무작위 영역을 제공한다. 따라서, 제공되는 코팅의 양, 및 코팅을 통한 비코팅된 영역의 양은 패널마다 다르고, 한정된 음향 전파 및 기류 저항(air flow resistance)은 패널에 따라 재현되지 않을 수 있다. 나아가, 충분한 코팅이 첨가되었을 때 모노리식 외양의 코팅을 제공하는지의 결정은 패널 상에서 패널 기준으로 시각적 조사에 의해 결정된다. 본 개시물에 따른 패턴화된 코팅에, 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을, 예컨대 베일 상에서 코팅의 프린팅을 통해 제공함으로써, 비코팅된 영역의 크기, 수 및 패턴(배열)은, 코팅을 통한 한정된 음향 전파, 코팅을 통한 기류, 및/또는 패널마다 재현될 수 있는 모노리식 외양 코팅을 제공하도록 유리하게 및 재현 가능하게 조절될 수 있다.
섬유성 패널의 음향 전파는 ASTM E1414(CCAC 시험)에 따라 결정될 수 있다. 섬유성 패널의 흡음성은 ASTM C423에 따라 결정될 수 있다. 기류는 기류 다공성 시험, ASTM D737에 따라 결정될 수 있다. 기류 다공성 시험은 베일을 통해 나오는 공기의 정압을 기초로 한다. 코팅이 적용됨에 따라, 코팅이 없는 한정된 영역이 크기 및/또는 양의 측면에서 감소하기 때문에, 저항이 증가한다.
음향 전파 및/또는 기류는, 베일 1 제곱 피트 당 비코팅된 영역의 양을 다르게 하거나, 적어도 하나의 단일 코팅층으로 코팅되는 베일 표면의 양을 다르게 하거나, 및/또는 코팅에 제공되는 비코팅된 영역의 직경을 다르게 함으로써 달라질 수 있다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 1 제곱 피트 당 0.05 내지 약 0.5, 또는 약 0.1 내지 약 0.4, 또는 약 0.1 내지 약 0.2, 예를 들어, 약 0.05, 약 0.1, 약 0.2, 약 0.3, 약 0.4, 또는 약 0.5개의 비코팅된 영역을 포함한다. 실시형태에서, 베일의 대향 표면의 표면적 중 적어도 3%가 적어도 하나의 단일 코팅층으로 코팅되고, 베일의 대향 표면의 표면적 중 약 92% 이하, 예를 들어, 약 3% 내지 약 92%, 또는 약 3% 내지 약 90%, 또는 약 5% 내지 약 85%, 또는 약 10% 내지 약 80%, 또는 약 15% 내지 약 75%, 또는 약 20% 내지 약 70%, 또는 약 30% 내지 약 70%, 또는 약 40% 내지 약 60%, 또는 약 45% 내지 약 55%, 또는 약 % 내지 약 50%, 또는 약 5% 내지 약 45%, 또는 약 10% 내지 약 40%, 또는 약 20% 내지 약 40%, 또는 약 25% 내지 약 35%, 또는 약 50% 내지 약 92%, 또는 약 55% 내지 약 90%, 또는 약 60% 내지 약 85%, 또는 약 65% 내지 약 85%, 또는 약 70% 내지 약 80%가 적어도 하나의 단일 코팅층으로 코팅된다. 선택적으로 임의의 실시형태에서, 패턴화된 코팅의 패턴은 규칙적으로 반복된다. 음향 전파를 감소시키는 능력은 ASTM E1414에 기재된 바와 같이 천장 감쇠 클래스("CAC"; Ceiling Attenuation Class) 값에 의해 측정된다. CAC 값은 데시벨로 측정되고, 소리가 물질을 통해 전파될 때 소리가 감소되는 양을 나타낸다. 예를 들어, CAC가 25인 음향 패널은 전파된 소리를 25 데시벨만큼 감소시킨다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 약 24 내지 약 36 CAC, 예를 들어, 약 26 내지 약 34 CAC, 약 28 내지 약 32 CAC, 약 29 내지 약 31 CAC, 약 24 내지 약 30 CAC, 약 24 내지 약 28 CAC, 약 28 내지 약 36 CAC, 약 30 내지 약 34 CAC, 또는 약 31 내지 약 33 CAC의 음향 전파 손실을 제공한다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 기류 다공성 시험, ASTM D737에 의해 측정될 때, 약 100-2500 l/m2/s의 기류 다공성을 제공한다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 약 24 내지 약 36 CAC의 음향 전파 손실, 및 기류 다공성 시험에 의해 측정된 바와 같이 약 100-2500 l/m2/s의 기류 다공성을 제공한다. 흡음률은 전형적으로, ASTM C423에 기재된 바와 같이 이의 소음 저감 계수("NRC"; Noise Reduction Coefficient)에 의해 측정된다. NRC 값은, 전형적인 인간 음성(human speech) 범위를 망라하는 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz 및 2000 Hz의 주파수에서 특정 표면의 4개의 흡음 계수의 평균이다. NRC는, 흡수되는 패널에 도달한 소리의 비율(fraction)을 나타낸다. NRC 값이 0.6인 음향 패널은, 상기 음향 패널에 부딪힌 소리의 60%를 흡수하고, 상기 소리의 40%를 편향시킨다. 실시형태에서, 패턴화된 코팅은 ASTM C423에 측정될 때 약 0.55 내지 약 1.2 NRC, 예를 들어 약 0.6 내지 약 1.1 NRC, 약 0.7 내지 약 1.0 NRC, 약 0.8 내지 약 1.0 NRC, 약 0.55 내지 약 0.9 NRC, 약 0.6 내지 약 0.85 NRC, 약 0.65 내지 약 0.8 NRC, 약 0.7 내지 약 0.75 NRC, 약 0.8 내지 약 1.2 NRC, 약 0.9 내지 약 1.1 NRC, 또는 약 0.95 내지 약 1.05 NRC의 흡음률을 제공한다.
실시형태에서, 코팅을 통해 비코팅된 영역의 직경은 다공성 베일 물질의 기공 직경보다 크다. 코팅을 통한 비코팅된 영역은 약 0.5 mm 내지 약 5.0 mm, 또는 약 0.5 mm 내지 약 3.0 mm, 예를 들어 약 0.5 mm, 약 1.0 mm, 약 1.5 mm, 약 2.0 mm, 약 2.5 mm, 약 3.0 mm, 약 3.5 mm, 약 4.0 mm, 약 4.5 mm, 또는 약 5.0 mm 범위의 직경을 가질 수 있다.
방법
나아가, 본 개시물은 본 개시물에 따른 섬유성 패널의 제조 방법에 관한 것이다. 본 개시물에 따른 섬유성 패널의 제조 방법은, 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하는 단계로서 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지는 단계, 및 기초판의 적어도 하나의 면과 접촉하는 제1 표면을 갖는 베일의 제2 대향 표면 상에 패턴화된 코팅을 프린팅하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함한다. 특히, 프린팅은 오프셋 프린팅, 플렉소그라피, 잉크젯 프린팅, 제로그라피, 로토그라비어, 스크린 프린팅 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 실시형태에서, 프린팅은 오프셋 프린팅을 포함한다.
패턴화된 코팅은, 베일이 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 갖도록 제1 층을 프린팅함으로써 달성된다. 추가 층은, 생성된 코팅이 임의의 코팅이 없는 한정된 영역, 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역, 및 다수의 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는 다층 코팅이 되도록, 상기 제1 층 (및/또는 후속적인) 층(들) 상에 코팅될 수 있다. 코팅을 통한 요망되는 음향 전파 및/또는 기류를 제공하기 위해, 각각의 층의 패턴을 선택함으로써 상기 코팅을 통한 비코팅된 영역의 양, 크기 및 배열이 한정될 수 있다. 제1 층 및 후속층(들)은 상이한 프린팅 방법을 사용하여 프린팅될 수 있다. 예를 들어, 제1 층은 오프셋 프린팅될 수 있고, 적어도 하나의 후속층은 잉크젯 프린팅될 수 있다. 대안적으로, 제1 층 및 모든 후속층들은 동일한 프린팅 방법을 사용하여 프린팅될 수 있다. 예를 들어, 제1 층이 오프셋 프린팅될 수 있고, 모든 후속층들도 오프셋 프린팅될 수 있다. 일련의 연속적인 코팅 스테이션을 사용하여, 다수의 층을 증착시킬 수 있다. 일반적으로, 각각의 코팅층은 코팅 스테이션과 후속층의 증착 사이에서 건조될 수 있다. 500 fpm이 넘는 고속이 달성되어, 낮은 작동 비용으로도 높은 정밀도를 초래할 수 있다. 나아가, 프린팅 공정은 유리하게는, 실질적으로 모노리식 외양의 패널을 달성하는 측면에서 폐기물(과분무(overspray))의 감소 및 보다 양호한 재현성을 제공한다.
상기 상세한 설명은 이해를 명료성을 위해서만 제공될 뿐이고, 본 개시물의 범위 내의 변형은 당업자에게 명백할 수 있기 때문에, 이러한 상세한 설명으로부터 어떠한 불필요한 제한도 이해되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 섬유성 패널로서, 상기 섬유성 패널은
    기초판(basemat), 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일(veil)을 포함하고, 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면(facing surface)을 가지며, 여기서, 임의의 코팅이 없는 한정된(defined) 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는 패턴화된 코팅이 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 배치되는, 섬유성 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역이, 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역 및 다수의 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는, 섬유성 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역이, 다공성 베일의 기공이 접근 가능하게 하기 위해 패턴화된 코팅을 통해 비코팅된 영역을 제공하도록 배열되는, 섬유성 패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴화된 코팅이 ASTM C423에 의해 측정될 때, 약 0.55 내지 약 1.2 NRC의 흡음률을 제공하는, 섬유성 패널.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴화된 코팅이 ASTM E1414에 의해 측정될 때, 약 24 내지 약 36의 음향 전파 손실(CAC; acoustic transmission loss)을 제공하는, 섬유성 패널.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴화된 코팅이 기류 다공성 시험, ASTM에 의해 측정될 때, 약 100-2500 l/m2/s의 기류 저항(air flow resistance)을 제공하는, 섬유성 패널.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베일이 부직포 섬유유리 물질을 포함하는, 섬유성 패널.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 배치된 패턴화된 코팅 내의 임의의 코팅이 없는 한정된 영역의 적어도 하나의 치수가 다공성 베일 물질의 기공의 직경보다 큰, 섬유성 패널.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴화된 코팅의 패턴이 규칙적으로 반복되는, 섬유성 패널.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴화된 코팅이 1 제곱 피트 당 0.05개의 비코팅된 영역을 포함하는, 섬유성 패널.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베일의 표면 중 적어도 3%가 적어도 하나의 단일 코팅층으로 코팅된, 섬유성 패널.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유성 패널이 천정 타일 또는 흡음재인, 섬유성 패널.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 섬유성 패널의 제조 방법으로서, 기초판, 및 상기 기초판의 적어도 하나의 면 상에 배치된 다공성 베일을 포함하는 섬유성 패널을 제공하는 단계로서, 상기 베일은 기초판의 일 면과 접촉하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 대향 표면을 가지는 단계; 및 상기 베일의 제2 대향 표면 상에 패턴화된 코팅을 프린팅하는 단계를 포함하며, 상기 패턴화된 코팅은 임의의 코팅이 없는 한정된 영역 및 적어도 하나의 단일 코팅층을 갖는 한정된 영역을 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 프린팅이 오프셋 프린팅, 플렉소그라피, 잉크젯 프린팅, 제로그라피(xerography), 로토그라비어(rotogravure), 스크린 프린팅 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 프린팅 방법을 포함하는, 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 프린팅이 오프셋 프린팅을 포함하는, 방법.
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