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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige (oder -verzögernde)
Verbundplatte bzw. Verbundtäfelung
mit einem dreidimensionalen künstlerischen
Design auf der Oberfläche
sowie ein Verfahren zur Herstellung der ultra-leichten hitze- und
flammbeständigen
Verbundplatte. Eine Ausführungsform der
Erfindung ist ein System und ein Verfahren für die Erzeugung einer Verbundplatte
aus hitze- und flammbeständigen
Hochleistungsmaterialien, wie Aramidpolyamidpolymeren (beispielsweise
NOMEX® von
der Firma DuPont) oder einem beliebigen anderen flammverzögernden
oder flammverzögert-behandelten
Material, das an eine andere Schicht des flammverzögernden
Materials gebunden werden kann, wie Papier, Gewebe, ein wabenartiges
Material oder ein Schaumstoff. Die flammverzögernden Materialien können mittels
einer Schweißmaschine,
wie einer Ultraschallmaschine, verbunden werden oder durch einen
thermoplastischen, einen wärmehärtenden,
einen thermogebundenen oder einen anderen flammbeständigen Klebstoff
angeheftet werden. Die Dicke des fertigen Verbundmaterials kann
etwa 1,59∼6,35
mm (1/16 ∼1/4
inch) betragen. Das Verbundmaterial kann dann dekoriert und eingeritzt
(oder geprägt)
werden, mit oder ohne das Einsetzen eines flammverzögernden
Materials zwischen die Schichten vor dem Einritzen, um eine dreidimensionale
dekorative Oberfläche
zu ergeben. Die Stufen der Dekoration und des Einritzens können in
jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden – Färben, gefolgt von Einritzen,
oder Einritzen, gefolgt von dem Färben. Alternativ kann eine
bzw. können
mehrere Schichten vor der Bildung des Verbundmaterials bedruckt
werden. Dann wird ein klarer Finish mit dem flammverzögernden
Mittel auf die Oberfläche
des Verbundmaterials aufgebracht.
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1. Gebiet
der Erfindung
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Derzeit
gibt es viele Anwendungszwecke für
flammbeständige
Schrankenmaterialien für
Sicherheitszwecke. So bestehen beispielsweise bei vielen Transportformen
behördlich
geregelte Erfordernisse hinsichtlich flammbeständiger Schrankenmaterialien
und Platten in den Fahrzeugen. Solche Verwendungen schließen Flugzeuge
und Züge
ein. Es sind behördliche
Vorschriften publiziert worden, um die Eigenschaften zu regeln, die
für bestimmte
Anwendungszwecke gefordert werden. So gibt z.B. das Gesetz mit der
Bezeichnung 14 C.F.R. §25
die Luftfahrtstandards für
Flugzeuge der Transport-Kategorie an. Die Abschnitte 25.851 bis
25.869 sind auf den Feuerschutz gerichtet. Im Abschnitt 25.853 heißt es, dass
Materialien, die in Abteilen verwendet werden, welche von der Besatzung
oder den Passagieren eingenommen werden, bestimmten Testkriterien
genügen
müssen,
die in den Teilen I und II des Anhangs F des Gesetzes angegeben
sind. Die Regelung §25.853(d)
fordert, dass bestimmte Innenkomponenten von Flugzeugen mit Passagierkapazitäten von
20 oder mehr noch zusätzlichen
Erfordernissen genügen
müssen,
wie sie in den Teilen IV und V des Anhangs F angegeben sind. Solche
Komponenten schließen
innere Decken- und Wandvertäfelungen,
Trennwände,
Bord-Küchenstrukturen
und große
Schränke
sowie Stauabteile in der Kabine ein.
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Teil
IV des Anhangs F hat den Titel „Test Method to Determine
the Heat Release Rate From Cabin Materials Exposed to Radiant Heat" und gibt eine Methode
des Testens eines Probekörpers
und der Geschwindigkeit eines Wärmefrei setzungsapparates
der Ohio State University („OSU
65/65") (die die
modifizierte Version der Geschwindigkeit eines Wärmefreisetzungsapparates, standardisiert
durch die Norm ASTM E-906, ist) für den Test an. Unter Verwendung
dieser Testmethode darf die gesamte mittlere positive Wärmefreisetzung über die
ersten zwei Minuten des Aussetzens der Probekörper nicht über einen Wert von 65 kW-min/m2 hinausgehen, und die mittlere Spitze der
Wärmefreisetzungsgeschwindigkeit
für die
Probekörper
darf nicht über einen
Wert von 65 kW/m2 hinausgehen.
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Teil
V des Anhangs F hat den Titel „Test
Method to Determine Smoke Emission Characteristics of Cabin Materials" und spezifiziert,
wie die Probekörper
konstruiert, konditioniert und beim Flamm-Modus gemäß der ASTM-Standardtestemethode
F814-83 getestet werden müssen.
Bei Anwendung dieser Testmethode kann die mittlere spezifische optische
Rauchdichte nach vier (4) Minuten nicht über 200 hinausgehen.
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Über die
Jahre ist schon eine Anzahl von flammbeständigen Materialien entwickelt
worden, die diesen Erfordernissen und den gesetzlichen Standards
zur Verwendung in Flugzeugen und für andere Anwendungszwecke genügen. So
sind z.B. Beschichtungsmaterialien für Materialien entwickelt worden
sowie flammbeständige
Gewebe und Papier. Ein solches flammbeständiges Material ist das Produkt
NOMEX®,
ein Aramidpolyamidpolymeres, hergestellt von der Firma DuPont. Dieses
Produkt wird in weitem Umfang derzeit in Flugzeugen für Spundwandteppiche
verwendet. NOMEX® ist in verschiedenen
Formen erhältlich,
einschließlich
in Form von Geweben und Papieren. Üblicherweise werden Fasern
aus dem Produkt NOMEX® zu dekorativen Geweben
verwebt und in Spundwandteppichen verwendet. Während gewebte Flächengebilde
aus dem Material NOMEX® für die Verwendung geeignet sind
und den derzeitigen Spezifikationen hinsichtlich der Wärmefreisetzungsgeschwindigkeit
und der Rauchdichte genü gen,
sind doch die resultierenden Platten bzw. Vertäfelungsmaterialien teuer und
schwer.
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2. Beschreibung des einschlägigen Standes
der Technik
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Es
sind schon flammbeständige
Beschichtungsmittel beschrieben worden. So beschreibt z.B. die veröffentlichte
U.S. Patentanmeldung Nr. US2004/0176004, von Fyfe, mit dem Titel „Method
of Applying Fire Protection Coating To FRP-Reinforced Structure", auf deren Offenbarung hierin Bezug
genommen wird, ein Verfahren zur Aufbringung von flammbeständigen Beschichtungen
auf Strukturen. Es wird eine Isolationsschicht aus Gips auf ein
Strukturelement aufgebracht und dann wird eine Diffusionsschranke,
wie ein quellendes Epoxy-Beschichtungsmittel, auf das Gipsgemisch
aufgebracht. Das quellende Beschichtungsmittel verschäumt und
verkohlt, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, und die verkohlte
Oberfläche
ist verbrennungsbeständig.
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Es
sind auch schon flammbeständige
Platten und Gewebe mit geringem Gewicht beschrieben worden. So beschreibt
z.B. die veröffentlichte
U.S. Patentanmeldung Nr. US2003/0022577, von Kim et al., mit dem
Titel „Fire-Resistant
Panel Comprising Loess and Fire-Resistant Decarative Panel Using
the Same", auf deren
Offenbarung hierin Bezug genommen wird, eine flammbeständige Platte,
umfassend ein Substratmaterial aus einem gewebten oder nicht-gewebten
Flächengebilde
aus anorganischen Fasern oder Papier; und einen Harzcompound, der
imprägniert
ist oder auf das Substratmaterial aufgeschichtet worden ist, enthaltend
ein wärmehärtendes
Harz, ausgewählt
aus Phenolharzen, modifizierten Phenolharzen, modifizierten Phenolharnstoffharzen,
Melaminharzen, modifizierten Melaminharzen, modifizierten Melaminharnstoffharzen,
Harnstoffharzen oder modifizierten Harnstoffharzen, flammbeständigen Materialien
und Löss.
Das Substrat wird so beschrieben, dass es aus Glasfasern, Aluminiumoxidfasern
oder Kraft-Papier besteht. Das flamm verzögernde Material kann Phosphor
und Stickstoff und eine feste Phase, wie ein Dicyandiamid, enthalten.
Das Dicyandiamid setzt sich mit den Materialien in dem Harzcompound
so um, dass dieser in nicht-entflammbare Substanzen umgewandelt
wird, was zu flammbeständigen
Effekten dahingehend führt,
dass die dekorative Platte nicht brennt. Löss, der einen anorganischen
Füllstoff,
der die Wärme
nicht überträgt, darstellt,
absorbiert ebenfalls Wärme, wodurch
ein flammbeständiger
Effekt erhalten wird. Der Löss
kann auch unterschiedliche Farben zeigen. Es ist auch schon eine
flammbeständige
dekorative Platte beschrieben worden, hergestellt durch Aufeinanderlegen
und Verformen unter hoher Temperatur und hohem Druck auf einer Oberfläche und/oder
einer Rückseite eines
laminierten Foliensubstrats mit einer Vielzahl dieser flammbeständigen Platten.
Die Platten werden dadurch dekoriert, dass die Oberfläche der
dekorativen Schicht angestrichen wird oder dass die Oberfläche der dekorativen
Schicht mit einem wärmehärtenden
Harz imprägniert
wird.
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Die
veröffentlichte
U.S. Patentanmeldung Nr. US2003/0124397, von Kim et al., mit dem
Titel „Fire-Resistant Composite
Panel and Fire-Resistant Decorative Panel Using The Same", auf deren Offenbarung
hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine flammbeständige Platte,
umfassend ein Substratmaterial aus einem gewebten oder nicht-gewebten
Flächengebilde
aus anorganischen Fasern oder einem Papier; und einen Harzcompound,
imprägniert
oder aufgeschichtet auf das Substratmaterial, enthaltend ein wärmehärtendes
Harz, ausgewählt
aus Phenolharzen, modifizierten Phenolharzen, modifizierten Phenolharnstoffharzen,
Melaminharzen, modifizierten Melaminharzen, modifizierten Melaminharnstoffharzen,
Harnstoffharzen oder modifizierten Harnstoffharzen, ein flammverzögerndes
Material und Löss
und zusätzlich
eine rückwärtige Schicht
aus einer Aluminiumfolie oder einer galvanisierten Stahlplatte.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 6 790 795, von Erb, Jr. et al., mit dem Titel „Fire Blocking
Fabric", auf deren Offenbarung
hierin Bezug genommen wird, beschreibt ein Feuerblockierungsmaterial,
umfassend ein Faservlies, enthaltend para-Aramidfasern und voroxidiertes
Polyacrylnitril und gegebenenfalls ein Garnett aus recyceltem Polybenzimidazol,
para-Aramid oder meta-Aramid oder Kombinationen davon.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 6 596 658, von Putnam et al., mit dem Titel „Laminated
Fabric With Fire-Retardant Properties", auf deren Offenbarung hierin Bezug
genommen wird, beschreibt ein laminiertes Flächengebilde, bestehend aus
einer Schicht mit relativ geringem Gewicht, gebildet aus dimensionsstabilen
hitzebeständigen
Fasern, wie NOMEX®, und einer relativ schweren
Schicht, gebildet aus einer oder mehreren Lagen. Die Schicht aus
den NOMEX®-Fasern kann durch
bekannte Verfahren des Kardierens und der Luftauflegung hergestellt
werden. Die Schicht aus den NOMEX®-Fasern
wird auf eine Trägerschicht,
hergestellt aus einem Stapelfasergewebe, durch Hochdruckwasserströme auflaminiert.
Ein dreidimensionales Bild wird dadurch gebildet, dass das Laminat über eine
Bildtransfervorrichtung geführt
wird, während
Hochdruckwasser gegen die nach außen gerichtete Oberfläche des
Laminats gerichtet wird. Das Laminat kann auch düsengefärbt werden.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 6 333 280, von Hashimoto et al., mit dem
Titel „Flame-Retardant
Or Imcombustible Decorative Laminate Sheet", auf deren Offenbarung hierin Bezug
genommen wird, beschreibt eine flammverzögernde oder nicht-entflammbare
dekorative Folie, die ein einstückiges
Laminat ist, umfassend ein Folienmaterial für eine Kernschicht, erhalten
durch Imprägnierung
eines Grundfolienmaterials aus anorganischen Fasern, mit einer Zusammensetzung
aus einem Phenolharz und/oder einem Melaminharz und Aluminiumhydroxid
und/oder Magnesiumhydroxid, und ein de koratives Folienmaterial,
das auf eine Seite des Folienmaterials für die Kernschicht aufgebracht
worden ist. Es kann auch eine Verstärkungsschicht zwischen mehrfache
Kernschichten zwischengelegt werden. Die dekorative Schicht kann
aus verschiedenen Farben oder Mustern ausgewählt werden.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 5 612 130, von Smirnov et al., mit dem Titel „Fire-Resistant
Multipurpose Protective Coating",
auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt ein
flammbeständiges
Mehrzweck-Schutz-überzugsmaterial,
umfassend einen Zweischichtüberzug,
bei dem die erste Schicht aus einer hitzebeständigen Schicht aus oxidiertem
Graphit besteht und die zweite Schicht aus einer eine Silikonflüssigkeit
enthaltenden hydrophoben hoch-dispergierten-hydrophoben Pulverschicht
besteht.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 9 780 359, von Trask et al., mit dem Titel „Fire Retardant
Structural Textile Panel",
auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine
nicht-gewebte Textilplatte zur Verwendung als flammverzögerndes
Material und ein Schall dämmendes
Schrankenmaterial für
das Innere von Flugzeugen, das fünf
Schichten von nicht-gewebten Textilfasern von Polyphenylensulfidfasern
und NOMEX®-Fasern
umfasst, die kardiert, quer-verlappt, vernadelt und thermisch gebunden
worden sind, indem die Platte auf die Erweichungspunkttemperatur
der Polyphenylensulfidfasern, deren Äußeres eine Haut aus Polyvinylchlorid
umfasst, erhitzt worden ist. Die Fasern sind thermoverformt worden
und sie behalten eine permanente Gestalt aufgrund der thermoplastischen
Eigenschaften der Fasern aus Polyphenylensulfid bei.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 4 752 300, von Johnson, mit dem Titel „Dyeing
and Fire Retardant Treatment For Nomex", auf deren Offenbarung hierin Bezug
genommen wird, beschreibt eine gleichzeitige Färbung und Flammverzöge rungsbehandlung
des Materials NOMEX®. Ein flammverzögerndes
Material oder ein System zusammen mit einem Dispersionsfarbstoff
oder einem sauren Farbstoff, wird auf die NOMEX®-Fasern
in Form von Stapelfasern, eines Taues oder eines Garnes; eines Gewebes,
eines nicht-gewebten Materials, eines kreisförmig gewirkten oder Trikot-gewirkten
Flächengebildes
oder gekräuselter,
texturierter, geflockter oder getufteter Textilien aufgebracht.
Die flammverzögernden
Materialien sind thermisch stabile cyclische Phosphonatester, wie
das Produkt Antiblaze® 19. Die Fasern werden
in Gegenwart von dem Farbstoff plus der flammverzögernden
Flüssigkeit
auf eine Temperatur im Bereich von 149–316°C (300–600°F) erhitzt, obgleich die Temperatur
höher sein
kann.
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Die
U. S. Patentschrift Nr. 4 726 987, von Trask et al., mit dem Titel „Fire Retardant
Structural Textile Panel",
auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine
Platte aus einem nicht-gewebten Textilmaterial zur Verwendung als
flammverzögernde
und Geräusch
hemmende Schranke im Inneren von Flugzeugen, welches Material fünf Schichten
von nicht-gewebten Textilfasern von Polyphenylensulfidfasern und
NOMEX®-Fasern
umfasst, die kardiert, querverlappt, vernadelt und thermisch gebunden
worden sind, indem die Platte auf die Erweichungspunkttemperatur
der Polyphenylensulfidfasern erhitzt worden ist, welche Fasern ein Äußeres, umfassend
eine Haut aus Polyvinylchlorid, haben. Die Fasern sind thermoverformt
und sie behalten eine permanente Gestalt aufgrund der thermoplastischen
Eigenschaften der Polyphenylensulfidfasern bei. Eine alternative
Ausführungsform
verwendet eine Schicht aus einem Polyesterpolyurethanschaumstoff
unterhalb des Vinyl, um dieses von den Hitzestrahlungseigenschaften
des Polyphenylensulfids abzuschirmen und eine Kräuselung des Vinylmaterials
während
der Verarbeitung zu verhindern.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 4 693 926, von Kowalski et al., mit dem Titel „Flexible,
Fire-Resistant, Decorative Laminates And Methods Of Manufacture
Thereof", auf deren
Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt zusammengesetzte
flexible flammbeständige
dekorative Laminate mit geringem Gewicht, die zur Verwendung für Spundwandteppiche
in Flugzeugen geeignet sind. Die Laminate umfassen eine laminare flammbeständige Schicht
mit Einschluss einer Aluminiumfolie, gebunden an eine erste inerte
Polyvinylfluoridfolie; ein darunter liegendes flexibles Laminat
auf papierartiger Basis; Mittel für die klebende Verbindung der ersten
Folie für
die Laminierung; einen harzartigen Prägungsfilm, der auf der Aluminiumfolie
liegt; sowie eine äußere transparente
Folie aus klarem PVC. Das Laminat kann durch Seidendruck, photographischen
Druck oder durch Drucken dekoriert werden und es ist durch eine äußere Polyvinylfluoridfolie
geschützt.
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Die
U.S. Patentschrift Nr. 4 557 961, von Gorges, mit dem Titel „Lightweight,
Fire-Retardant Structural Panel",
auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, beschreibt eine
zusammengesetzte flammverzögernde
laminare Strukturplatte mit geringem Gewicht, umfassend einen folienartigen
zentralen Wabenkern, gebildet aus Aluminium, Papier, das zur Verbesserung
seiner Flammbeständigkeitseigenschaften
behandelt worden ist; obere und untere perforierte Frontfolien,
gebildet aus leichten faserartigen Materialien, imprägniert mit
einem Phenolharz; ein Paar von oberen und unteren phenolischen Klebstofffilmen,
die zwischen den Wabenkern und die perforierten Frontfolien zwischengelegt
sind; einen flammverzögernden Überzug,
umfassend ein Copolymeres aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropen,
aufgebracht auf eine freigelegte Oberfläche der unteren Frontfolie.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit dreidimensionalem
künstlerischem
Design auf der Oberfläche
sowie ein Verfahren zur Herstellung der hitze- und flammbeständigen Verbundplatte
mit geringem Gewicht. Eine Ausführungsform
der Erfindung ist ein System und ein Verfahren zur Erzeugung einer
Verbundplatte aus Schichten von hitze- und flammbeständigen Materialien
mit hoher Leistungsfähigkeit,
beispielsweise aus Aramidpolyamidpolymeren (z.B. NOMEX®),
die mit zusätzlichen flammverzögernden
Schichten, beispielsweise aus Papier, Gewebe, wabenartigem Material
oder Schaumstoff, verbunden werden können. Die in dieser Beschreibung
verwendete Bezeichnung „flammverzögernde Materialien" soll Materialien
angeben, die flammverzögernde
Materialien oder Materialien, die so behandelt worden sind, dass
die behandelten Materialien flammverzögernd sind, ungeachtet, ob
das ursprüngliche
Material vor der Behandlung flammverzögernd war oder nicht, umfassen.
Die flammverzögernden
Materialien können
miteinander durch eine Schweißmaschine,
wie eine Ultraschallmaschine, verbunden werden oder durch einen flammbeständigen Klebstoff
aneinander angefügt
werden. Gegebenenfalls kann ein flammverzögerndes Material, wie ein Nomex®-Garn
oder ein beliebiges anderes flammverzögerndes oder flammverzögerndbehandeltes
Material, zwischen Schichten der flammverzögernden Materialien, die den
Verbundkörper
bilden, eingesetzt werden, um einen signifikanten dreidimensionalen
Effekt zu erzielen. Die Dicke des fertigen Verbundmaterials kann
in Abhängigkeit
vom Typ und der Anzahl der Schichten, die den Verbundkörper bilden,
bei etwa 1,59–6,35
mm (1/16–1/4
inch) liegen. Das Verbundmaterial kann eingeritzt (oder geprägt) werden,
wobei eine Behandlung mit Ultraschall erfolgt, um eine dreidimensionale
dekorative Oberfläche
zu ergeben. Das Verbundmaterial kann auch dekorativ gestaltet werden,
indem eine Oberfläche
eines der flamm verzögernden
Materialien vor der Bildung des Verbundmaterials bedruckt wird.
Alternativ kann eine äußere Oberfläche des
Verbundmaterials nach der Herstellung des Verbundmaterials gefärbt werden.
Bei dieser Ausführungsform
kann das Verbundmaterial vor oder nach dem Einritzen gefärbt werden.
Dann wird ein klares Finishmaterial mit dem flammverzögernden
Mittel auf die gefärbte
Oberfläche
des Verbundmaterials aufgebracht.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine ultra-leichte Platte
zur Verfügung
zu stellen, die für
die Verwendung in Flugzeugen für
Spundwandteppiche und als Wandplatten bzw. Wandvertäfelungen
geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen
eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der
derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen,
hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern,
zu ergeben.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw.
Tafel, umfassend zwei oder mehrere Schichten von klebend verbundenen
flammverzögernden
Materialien, zur Verfügung
zu stellen, die zur Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen
geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen
eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der
derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen,
hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern,
zu ergeben.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte oder
Tafel, umfassend zwei oder mehrere Schichten von klebend miteinander
verbundenen flammverzögernden
Materialien zur Verfügung
zu stellen, die auf der Oberfläche
des geformten Verbundmaterials gefärbt und geritzt (oder geprägt) worden
sind, um ein dekoratives Aussehen zu erhalten, die zur Verwendung
in Flugzeugen für Spundwandteppiche
und Wandvertäfelungen
geeignet sind, um den gleichen oder einen besseren Schutz gegen
eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der
derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen,
hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern,
zu ergeben.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw.
Tafel zur Verfügung
zu stellen, die zur Verwendung für
Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen
geeignet ist, die die behördlichen
Richtlinien für
die Hitzefreisetzungsrate und die Rauchentwicklung, gemessen durch
die Tests, wie in Anlage F, Teile IV und V von 14 C.F.R. §25 angegeben,
erfüllen
oder sogar übertreffen.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw.
Tafel zur Verfügung
zu stellen, die für
beliebige Anwendungszwecke geeignet ist, wo ein Schutz gegenüber einer
Freisetzung von Hitze und vor dichtem Rauch erforderlich ist.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine ultraleichte Platte bzw.
Tafel zur Verfügung
zu stellen, die für
jeden beliebigen Anwendungszweck geeignet ist, wo ein Schutz gegenüber einer
Freisetzung von Hitze und einer Rauchentwicklung gewünscht wird,
und die ein Gewicht von etwa 31,1 g bis etwa 77,8 g/929 cm2 (1,0 bis etwa 2,5 oz/ft2)
hat.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer ultra-leichten Platte durch klebende Verbindung von zwei oder
mehreren Schichten von flammverzögernden
Materialien zur Verfügung
zu stellen, die zur Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen
geeignet sind, die den gleichen oder einen besseren Schutz gegen
eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der
derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen,
hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern,
ergeben.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer ultra-leichten Platte zur Verfügung zu stellen, die zur Verwendung
in Flugzeugen für
Spundwandteppiche und Wandvertäfelungen
geeignet ist, indem zwei oder mehrere Schichten von flammverzögernden
Materialien klebend miteinander verbunden werden, wobei die flammverzögernden
Materialien Papier, Gewebe, Schaumstoff, wabenartiges Material oder
Klebstoff mit einer Rückseite
aus Papier umfassen und wobei die Platte den gleichen oder einen besseren
Schutz gegen eine Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung,
wie bei der derzeitigen Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen,
hergestellt aus Geweben von NOMEX®-Fasern, ergibt.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer geeigneten ultra-leichten Platte zur Verfügung zu stellen, indem zwei
oder mehrere Schichten von flammverzögernden Materialien klebend
verbunden werden und dann die Oberfläche des gebildeten Verbundmaterials
eingeritzt (oder geprägt)
wird, um ein Material für
ein dekoratives Aussehen zur Verwendung in Flugzeugen für Spundwandteppiche
und Wandvertäfelungen
zu ergeben, das den gleichen oder einen besseren Schutz gegen eine
Freisetzung von Hitze und eine Rauchentwicklung, wie bei der derzeitigen
Verwendung von Spundwandteppichen und Wandvertäfelungen, hergestellt aus Geweben
von NOMEX®-Fasern, ergibt.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einritzen
der Oberfläche
einer ultra-leichten Platte, hergestellt durch klebende Verbindung
von zwei oder mehreren Schichten von flammverzögernden Materialien zur Verfügung zu
stellen, wobei die Oberfläche
des Verbundmaterials dadurch eingeritzt wird, dass Ultraschall strahlung
im Bereich von etwa 15 kHz bis etwa 220 kHz auf die Oberfläche, wenn
sie sich in einem befeuchteten Zustand befindet, gerichtet wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die dazu geeignet ist, die Oberfläche einer ultra-leichten Platte,
hergestellt indem zwei oder mehrere Schichten von flammverzögernden
Materialien, klebend gebunden wurden, einzuritzen, wobei die Oberfläche des
Verbundmaterials eingeritzt (oder geprägt) wird, indem eine Ultraschallstrahlung
im Bereich von etwa 15 kHz bis etwa 220 kHz auf die Oberfläche gerichtet
wird, wenn diese sich in einem befeuchteten Zustand befindet, wobei
speziell gestaltete Hornspitzen verwendet werden, um die Ultraschallstrahlung
auf die befeuchtete Oberfläche
des Verbundmaterials zu richten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale der Erfindung werden im Zusammenhang mit den
folgenden Figuren und der folgenden Diskussion genauer beschrieben.
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Die 1a, 1b, 1c und 1d zeigen
speziell gestaltete Hornspitzen, um die Ultraschallstrahlung auf
die feuchte Oberfläche
eines Verbundmaterials, hergestellt gemäß der Erfindung, zu richten.
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Die 2 zeigt
ein Verfahren des Einritzens der feuchten Oberfläche des erfindungsgemäß hergestellten
Verbundmaterials.
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Die 3 zeigt
eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit einem
dreidimensionalen künstlerischen
Design auf der Oberfläche
bei Verwendung als Spundwandvertäfelung
in einem Flugzeug.
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Die 4 zeigt
die Schichten von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung,
wie in den Beispielen 1 bis 5 und 7 bis 8 beschrieben.
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Die 5 zeigt
die Schichten einer Ausführungsform
der Erfindung, wie in Beispiel 6 beschrieben.
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6 zeigt
die Schichten einer Ausführungsform
der Erfindung, wie in Beispiel 9 beschrieben.
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Die 7 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN
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Eine
ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte mit einem
künstlerischen
Design auf der Oberfläche
umfasst zwei oder mehrere Schichten von flammbeständigen (oder
-verzögernden)
Materialien, die miteinander klebend verbunden worden sind, um ein
Verbundmaterial zu bilden. Die flammverzögernden Materialien können Papier,
Gewebe, Schaumstoffe, wabenartige Materialien oder Papier mit Klebstoff
auf der Rückseite
sein. Die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung „flammverzögernde (oder
-beständige) Materialien" soll Materialien
bezeichnen, die flammverzögernde
(oder -beständige)
Materialien oder Materialien, die so behandelt worden sind, dass
die behandelten Materialien flammverzögernd (oder -beständig) sind, umfassen,
ungeachtet ob das ursprüngliche
Material vor der Behandlung flammverzögernd (oder -beständig) war
oder nicht. Geeignete Papiere und Gewebe, die für die Zwecke der Erfindung
verwendet werden können, sind
NOMEX®-Papier und Gewebe,
umfassend Aramidpolyamidpolymere, erhältlich von der Firma DuPont. Ein
geeignetes NOMEX®-Papier ist in Dicken von etwa 0,18 bis
etwa 4 mm (etwa 7 mil bis etwa 4 mm) erhältlich. Das Papier kann für den vorgesehenen
Anwendungszweck der ultra-leichten Platte ausgewählt werden und die Dicke sollte
so ausgewählt
werden, dass der Platte eine genügende
Stabilität
verliehen wird und dass den behördlichen
Vorschriften hinsichtlich der Hitzefreisetzung und der Rauchdichte
genügt
wird. Es ist gefunden worden, dass eine Dicke des NOMEX®-Papiers
von etwa 0,58 mm (23 mil) eine annehmbare Stabilität zur Verwendung
als Spundwand in Flugzeugen verleiht und auch den FAA-Vorschriften
hinsichtlich der Freisetzung von Hitze und der Rauchdichte genügt. Geeignete
Gewebe schließen
im Wesentlichen Gewebe mit einem NOMEX®-Gehalt
von 100% ein, erhältlich
von der Firma IBENA Textilwerke Beckmann GmbH, beispielsweise als
ProfireTM, umfassend NOMEX®-N-104-Garn in Kette- und
Schussrichtungen (Kettenfadendichte FD 430 ± 10 Fd./10 cm, Schussfadendichte,
wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen 320 ± 10 Fd./10 cm), gewebt mit
einer Körperwebbindung
von 3/1 und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801, von
185 ± 5 g/m2. Es wird auch angenommen, dass Gewebe,
hergestellt aus NOMEX®, die zusätzliche
flammverzögernde Komponenten,
wie solche, wie in IBENA PROTECT® gefunden,
haben, oder beliebige flammverzögernde
Materialien für
erfindungsgemäße Verwendung
geeignet sind.
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Geeignete
flammverzögernde
Schaumstoffe schließen
den verdichteten HT-Polyimid-Schaumstoff mit der Bezeichnung Solimide®,
erhältlich
von der Firma Degussa Corp., und das Material DAX 90 von der Firma Skandia,
Inc. mit Dichten im Bereich von etwa 0,064 bis etwa 0,112 g/cm3 (etwa 4 bis etwa 7 lbs/ft3)
ein. Es ist gefunden worden, dass Schaumstoffe mit einer Dichte
im Bereich von etwa 0,08 bis etwa 0,10 g/cm3 (etwa
5 bis etwa 6,5 lbs/ft3) eine genügende Stabilität und einen
guten Schutz gegen Hitzefreisetzung sowie einen Schutz gegen dichten
Rauch für
ultraleichte Täfelungsmaterialien
ergeben, die als Spundwände
in Flugzeugen verwendet werden. Es ist auch gefunden worden, dass
weniger dichte Schaumstoffe im Vergleich zu dichteren Schaumstoffen
gemäß der Erfindung
leichter ein zuritzen sind, um einen dreidimensionalen Effekt zu
erhalten, während
dichtere Schaumstoffe den ultra-leichten Platten gegenüber Schaumstoffen
mit geringerer Dichte eine bessere Dauerhaftigkeit verleihen. Der
Schaumstoff kann entsprechend den strukturellen Erfordernissen, entsprechend
den Sicherheitserfordernissen und dekorativen Effekten, die für die Endverwendung
der ultra-leichten Platte gewünscht
wird, ausgewählt
werden.
-
Geeignete
flammverzögernde
wabenartige Materialien schließen
das wabenartige Material mit der Bezeichnung NOMEX®, z.B.
HRH®-10,
ein wabenartiges Aramidfaser/Phenolharz-Material, erhältlich von
der Firma Hexcel Corporation of Pleasanton, Kalifornien, ein. Jedes
beliebige wabenartige Material mit der Bezeichnung NOMEX® oder
ein anderes flammverzögerndes
(oder flammverzögernd-behandeltes)
wabenartiges Material sollte geeignet sein, solange wie das wabenartige
Material in den erfindungsgemäßen Verbundstoff
eingebunden werden kann.
-
Die
flammverzögernden
Schichten werden unter Verwendung von flammverzögernden Klebstoffen, die im
Stand der Technik für
die Verbindung von solchen Materialien gut bekannt sind, miteinander
verbunden. Geeignete flammverzögernde
Klebstoffe können
thermoplastische, wärmehärtende oder
druckempfindliche Klebstoffe umfassen. Andere Klebstoffe können ebenfalls
verwendet werden, solange wie die am Schluss erhaltenen Produkte
die Sicherheitstests für
die Verwendung als ultra-leichte Platten, beispielsweise hinsichtlich der
Rauchdichte oder der Hitzefreisetzung, erfüllen. Die Klebstoffe können Folien
mit einer Dicke von etwa 0,08 bis etwa 1,14 mm (etwa 3 bis etwa
45 mil) umfassen oder sie können
eine Flüssigkeit
umfassen und sie können
entsprechend den im Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen
ausgewählt
und mit den Schichten der ultraleichten Platten verbunden werden.
Geeignete flammverzögernde
thermoplastische Klebstoffe schließen den Filmkleb stoff mit der
Bezeichnung Bostik® 10–321, erhältlich von der Firma Bostik,
Inc. ein. Ein geeigneter flammverzögernder wärmehärtender Klebstoff ist das Produkt
Bostik® 610,
das gleichfalls von der Firma Bostik Inc. erhältlich ist. Ein geeigneter
druckempfindlicher Klebstoff ist das Produkt Bostik® 576,
das ebenfalls von der Firma Bostik, Inc. erhältlich ist. Die Kimco-Produkte
65/65, Klebstoff-Nrn: 8110401-2; 8110401-3; 8110401-4; 8110401-5;
8110401-6; 8110401-7; 8110401-8; 8110401-9; 8110401-10; 8110401-11; 8110401-12;
8110401-13; 8110401-14; 8110401-15; und 8110401-16, die von der
Firma Kimco Products of Wylie, Texas, erhältlich sind, sind als wärmehärtende oder
thermoplastische Flüssigkeiten
verfügbar,
und es wird angenommen, dass sie für die Zwecke gemäß der Erfindung
geeignet sind. Es ist gefunden worden, dass eine genügende Adhäsion zwischen
den Schichten der flammverzögernden
Materialien, aus denen die ultra-leichte Platte besteht, durch eine
einfache Hitzeverpressung der Verbundmaterialschichten mit Klebstofffolien
mit einer Dicke von 0,08 oder 0,13 mm (3 oder 5 mil) oder von ausreichenden
Mengen eines flüssigen Klebstoffs,
der zwischen den Schichten angeordnet ist, bewerkstelligt werden
kann. Der Fachmann wird dazu imstande sein, die richtige Menge und
den richtigen Typ des Klebstoffs zu ermitteln, der für die gewünschte Verwendung
des Verbundmaterials gemäß der Erfindung
geeignet ist, ohne dass es unziemlicher experimenteller Arbeiten
bedarf.
-
Eine
Mehrzahl von flammbeständigen
Schichten kann in der folgenden Art und Weise, wie in 7 gezeigt,
klebend miteinander verbunden werden. Eine erste Schicht 710 aus
einer ultra-leichten Platte 700, z.B. NOMEX® 411-Papier mit einer
Dicke von 23 mil, kann klebend verbunden werden, indem die erste
Schicht 710 auf die erste Seite einer zweiten Schicht 712,
z.B. aus verdichtetem HT-Schaumstoff
mit der Bezeichnung Solimide® Densified HT foam mit
einer Dichte von 0,26 g/cm3 (6,4 lbs/ft3 ) gepresst werden, wobei eine erste Schicht
von Klebstoff 711, z.B. eine Schicht eines Filmklebstoffs
mit der Bezeichnung Bostik® film adhesive 10–321 mit
einer Dicke von 0,08 bis 0,13 mm (3 bis 5 mil) oder eine Schicht
von 65/65 Klebstoff Nr. 8110401-2 der Firma Kimco Products verwendet
wird. Die zweite Seite der zweiten Schicht 712 kann dann
gleichermaßen klebend
mit der ersten Seite einer dritten Schicht 714, wie einer
papierartigen Unterstützungsschicht
zum Abziehen, verbunden werden, wobei eine zweite Schicht von Klebstoff 713,
z.B. ein Filmklebstoff mit der Bezeichnung Bostik® film
adhesive 10–321
mit einer Dicke von 0,08 bis 0, 13 mm (3 bis 5 mil) oder ein anderer
flammbeständiger
Klebstoff verwendet wird. Alternativ kann die erste Schicht 710 flammverzögernde Materialien,
wie IBENA® NOMEX®-Gewebe
bzw. -Filme oder beliebige andere flammverzögernd-behandelte Materialien
umfassen. Die zweite Schicht 712 kann das wabenartige Aramidfasern/Phenolharz-Material mit der
Bezeichnung HRH®-10,
wie ein verdichteter HT-Schaumstoff mit der Bezeichnung Solimide® Densified
HT Foam von der Firma Hexcel Corp. oder den Schaumstoff mit der
Bezeichnung DAX 90® von der Firma Skandia
Corp. umfassen. Die dritte Schicht 714 kann eine papierartige
Unterstützungsschicht
zum Abziehen von der Schicht 712 umfassen. Die ersten und
zweiten Klebstoffschichten 711 und 713 können Klebstoffe,
wie Bostik® 321,
Bostik® 576, Bostik® 610,
die Kimco-Produkte 65/65-Klebstoffe Nrn. 8110401-2 bis 8110401-16
oder andere flammbeständige
Klebstoffe umfassen. So kann z.B. eine weitere Ausführungsform
der Erfindung eine erste Schicht 710 aus NOMEX® 411-Papier
mit einer Dicke von 23 mil, klebend verbunden mit einer ersten Klebstoffschicht 711 aus
Bostik® 321-Klebstoff,
an eine erste Seite einer zweiten Schicht 712 von einem
wabenartigen Aramidfaser/Phenolharz-Material mit der Bezeichnung
HRH®-10
von der Firma Hexcel Corp. umfassen. Eine dritte Schicht 714 kann
eine papierartige Stützschicht
umfassen, die klebend mit der zweiten Seite der zweiten Schicht 712 mit
einer zweiten Klebstoffschicht 713 des Klebstoffs mit der
Bezeichnung Bostik® 610 oder einem anderen
flammbe ständigen
Klebstoff verbunden ist. Eine Mehrzahl von Schichten von flammverzögernden Materialien
kann auf diese Art und Weise entsprechend den Anwendungszwecken
hergestellt werden. Typischerweise wird ein flammbeständiger Versiegelungsüberzug 715 auf
eine Seite der äußeren Oberflächen des Verbundmaterials 700 aufgebracht.
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Es
ist auch gefunden worden, dass ein Designobjekt, z.B. NOMEX®-Garn
oder ein beliebiges anderes flammbeständiges Material zwischen zwei
der Schichten des Verbundmaterials zusammen mit dem Klebstoff platziert
werden kann, um ein signfikantes dreidimensionales Oberflächendesign
in der resultierenden Platte zu bilden. So können z.B. flammverzögernde Designmaterialien,
wie NOMEX®-Garn
oder grüne
Blätter
oder ein anderes flammverzögerndes
Material oder flammverzögernd-behandeltes
Material, ausgewählt
von dem Designer, zwischen beliebige zwei Schichten des Verbundmaterials
zusammen mit dem Klebstoff in einem dekorativen Design eingesetzt
werden. Das Verbundmaterial kann wie vorstehend beschrieben dadurch
hergstellt werden, dass die Schichten miteinander durch Hitze verbunden
werden. Nach dem Verbinden können die
eingesetzten flammverzögernden
Designmaterialien dem Verbundmaterial signifikante dreidimensionale Effekte
verleihen.
-
Es
wird auch ein Verfahren zur Bildung einer dekorativen dreidimensionalen
Außenschicht
des Verbundmaterials unter Verwendung einer Ultraschallstrahlung
zur Verfügung
gestellt. Es ist gefunden worden, dass die Oberfläche des
NOMEX®-Papiers
oder eines Gewebes, wenn sie feucht ist „eingeritzt" (oder geprägt) werden
kann, um ein dreidimensionales Bild unter Verwendung einer gerichteten
Ultraschallstrahlung zu bilden. Diese Einritztechnik kann entweder
allein oder zusätzlich
zu dem Einsetzen des flammverzögernden
Materials zwischen Schichten des Verbundmaterials, wie vorstehend
beschrieben, angewendet werden. Das Bild, das gebildet werden kann,
ist in keiner Hinsicht Be schränkungen
unterworfen, sondern es kann durch den Designer für den jeweiligen
Anwendungszweck festgelegt werden. Typischerweise wird ein Design
auf der befeuchteten Oberfläche
des Verbundmaterials, das das zu bildende Design gibt, platziert,
doch kann der Designer auch mit freier Hand ein geeignetes Design
bilden. Eine geeignete Vorrichtung für das Richten der Ultraschallstrahlung
auf die Oberfläche
des feuchten flammverzögernden
Papiers oder Gewebes schließt
von Hand gehaltene Sonden eines Ultraschall-Systems ein, die bei
Frequenzen von 20 kHz oder 40 kHz arbeiten und die von der Firma
Dukane Ultrasonics, die in St. Charles, Illinois, ansässig ist,
erhältlich
sind. Weitere Ultraschall-Systeme oder ein automatisches System,
das mit einem XY-Tisch integriert ist, von denen angenommen wird,
dass sie dazu geeignet sind, die feuchte Oberfläche des flammverzögernden
Papiers oder des Gewebes einzuritzen, sind automatisch und sie können eine
Ultraschallstrahlung mit einer Frequenz von etwa 15 kHz bis etwa
220 kHz emittieren.
-
Die
Oberfläche
des flammverzögernden
Papiers oder des Gewebes kann unter Verwendung von Wasser, beispielsweise
durch Sprühen,
Bürsten,
Reiben oder Aufbringen mit einem Schwamm, befeuchtet werden. Das
flammverzögernde
Papier sollte nicht in feuchtem Zustand übergelegt werden, da dies zu
Brüchen
in dem flammverzögernden
Papier während
der Handhabung und dem Einritzen führen könnte. Es sollte jedoch für das Prägen genügend feucht
sein, damit die Oberfläche
bei der Bestrahlung mit Ultraschall nicht verbrennt. Der Fachmann
wird dazu imstande sein, ohne unziemlich experimentelle Tätigkeit
die genügende
Menge von Feuchtigkeit zu bestimmen.
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Es
werden auch Hörner
und erfinderische Spitzen, die an die Hörner angeheftet sind, für die Ultraschallzusammenstellung
zur Verfügung
gestellt, die dazu eingesetzt werden kann, um die Ultraschallstrahlung auf
die Oberflä che
des feuchten flammverzögernden
Papiers oder des Gewebes zu richten, um das geritzte Bild zu bilden.
Die Spitzen können
aus jedem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, das
derzeit zur Verwendung in Ultraschallbestrahlungsgeräten verwendet
wird oder hierzu entwickelt werden wird. Spitzen zur Verwendung
bei der Herstellung der erfindungsgemäßen ultra-leichten Platten
sind in den 1a, 1b, 1c und 1d gezeigt.
Die 1a und 1b zeigen
Spitzendesigns, die dazu verwendet werden können, um gleichmäßig geritzte
Linien auf der Oberfläche
des feuchten Verbundmaterials zu erzeugen. Solche Spitzen haben
eine oder mehrere im Wesentlichen ebene Seiten bezüglich des
Verbundmaterials derart, dass der Abstand zwischen der Spitze des
Ultraschallgeräts
und der Oberfläche
des Verbundmaterials über
die Spitze im Wesentlichen der gleiche ist. Die 1a und 1b sollen lediglich Illustrationszwecken
dienen und sie sollen in keiner Weise die Spitzen einschränken, die
dazu verwendet werden können,
um die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien
durch Ultraschallbehandlung einzuritzen. Stattdessen dienen diese
Figuren lediglich der Illustration und vom Fachmann auf diesem Gebiet
können
weitere Spitzen-Designs hergestellt werden, um den Typ des Effekts
zu erzeugen, der auf der Oberfläche
des Verbundmaterials gewünscht
wird.
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Es
ist auch gefunden worden, dass Spitzen mit geneigter Seite bezüglich der
einzuritzenden feuchten Oberfläche
einen neuen dreidimensionalen Effekt auf der eingeritzten Oberfläche ergeben.
Solche Spitzen haben eine oder mehrere geneigte Seiten bezüglich des
Verbundmaterials dahingehend, dass der Druck der Seite der geneigten
Platte von einer Oberfläche über die
Seite der Spitze variiert, wenn das Ultraschallgerät im Wesentlichen
in senkrechter Position bezüglich
der Oberfläche
gehalten wird. Geeignete erfindungsgemäße Spitzen sind in den 1c und 1d angegeben,
die Spitzen mit geneigten Flächen
bzw. Seiten mit runder oder quadratischer Gestalt zeigen. Die in
den 1c und 1d gezeigten
Spitzen haben gerändelte
Oberflächen,
um den Bindungs- und Ritzungseffekt zu stärken, obgleich dies kein Erfordernis
einer erfindungsgemäßen Spitze darstellt.
Weitere Typen von erfindungsgemäßen Spitzen,
die eine geneigte Seite bzw. Fläche
bezüglich
der feuchten Oberfläche,
die eingeritzt werden soll, haben, sollten ebenfalls zur Verwendung
gemäß der Erfindung geeignet
sein. Die 1c und 1d sollen
lediglich Illustrationszwecken dienen und sie sollen in keiner Weise die
Spitzen einschränken,
die für
die Ultraschalleinritzung der erfindungsgemäßen Verbundmaterialien verwendet
werden können.
Vielmehr handelt es sich nur um illustrative Beispiele und zusätzliche
Spitzendesigns können
vom Fachmann auf diesem Gebiet hergestellt werden, um den Typ von
Effekt zu erzeugen, der auf der Oberfläche des Verbundmaterials gewünscht wird.
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Es
wird angenommen, dass andere Oberflächen-Einritzungsverfahren zur Erzeugung eines
dreidimensionalen Effekts verwendet werden können, beispielsweise unter
Verwendung einer Hitzestempelmaschine. Es wird auch angenommen,
dass eine Lasereinritzmaschine dazu geeignet sein würde, die
Oberfläche
einzuritzen. Der Fachmann wird dazu imstande sein, ein geeignetes
Einritzverfahren und -system für
die Erzeugung des gewünschten
dreidimensionalen Effekts auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen ultraleichten Platte
auszuwählen.
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Es
wird auch ein Verfahren zur Färbung
der Oberfläche
des flammverzögernden
Papiers oder Gewebes zur Verfügung
gestellt. Die Färbung
kann vor oder nach dem Einritzen erfolgen, wenn sowohl ein Färben als
auch ein Einritzen gewünscht
werden. Ein Färben
kurz vor dem Einritzen kann genügend
Feuchtigkeit für das
Einritzen mit Ultraschallstrahlung ergeben. Jedoch können auch
gute Ergebnisse erhalten werden, wenn die Oberfläche des flammverzögernden
Papiers oder Gewebes nach dem Einritzen gefärbt wird. So kann beispielsweise
die Oberfläche
mit der Hand bemalt werden, wobei die vom Designer ausgewählte Farbe
verwendet wird.
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Geeignete
Farbmittel schließen
natürliche
Farbstoffe, wie die chinesische Malfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting, hergestellt aus natürlichen
Mineralfarben, sonnenechten Farben und Kuhhautleim, ein. Die Farbe
kann, wie im Stand der Technik bekannt, vom Designer aufgebracht
werden, um jeglichen dekorativen Effekt zu erhalten, der gewünscht wird.
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Alternativ
kann das Papier oder das Gewebe, das die Oberfläche der erfindungsgemäßen Platte
mit geringem Gewicht bildet, bedruckt werden. Beispielsweise kann
das Papier oder das Gewebe unter Verwendung von digitalen Drucksystemen,
wie der DuPont® Artistri®-Technologie
für digitale
Textil-Drucksysteme, unter Verwendung von Tintenstrahldruckern angewendet
werden. Typischerweise wird das flammverzögernde oder flammverzögerndbehandelte
Material vor der Herstellung des Verbundmaterials bedruckt.
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Wenn
einmal die Oberfläche
des Verbundmaterials eingeritzt und/oder gefärbt und getrocknet ist, dann
kann eine Versiegelungsschicht aufgebracht werden. Es kann z.B.
ein Versiegelungsüberzug
durch Aufsprühen
aufgebracht werden. Die Versiegelungsschicht sollte auch ein flammverzögerndes
Material enthalten. Geeignete Versiegelungsmittel schließen ein
Flugzeug-Innenfinish-Polyurethan-Klarlack-Material auf Lösungsmittelbasis mit der Bezeichnung
Jet Flex®,
erhältlich
von der Firma Sherwin Williams, sowie die klaren Anstrichmittelprodukte
65/65 der Firma Kimco Products ein. Das Produkt Jet Flex® ist
ein Zweikomponenten-Polyurethan-Beschichtungsmittel. Die Kimco-Produkte
65/65, die klare Anstrichmittel darstellen, sind glänzende klare
Anstrichmittel, doch können
Mattierungsmittel oder Pulver zugegeben werden, um einen matten Finish
zu erhal ten. Das Versiegelungsmittel kann aus einer Flüssigkeit,
einer Folie bzw. einem Film oder aus Teilchen bestehen und es kann
ein Harz, eine Tedlar®-Folie oder eine Teflon®-Folie umfassen.
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Die 2 zeigt
eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte 200 mit
einem künstlerischen
Design, das eingeritzt oder erfindungsgemäß auf der Oberfläche geprägt ist.
Die dargestellte Platte 200 umfasst eine erste Schicht 216,
z.B. aus NOMEX®-Papier
oder einem Gewebe, wie zuvor beschrieben. Eine zweite Schicht 218 kann
aus einem flammbeständigen
Schaumstoff, einem wabenartigen Material oder Papier bestehen. Eine
erste Folie bzw. Schicht des flammverzögernden Klebstoffs 217 kann
zwischen die erste Schicht 216 und die zweite Schicht 218 zwischengelegt
sein. Weitere Schichten, z.B. eine dritte Schicht 200, wie
NOMEX®-Papier,
oder ein papierartiges Trägermaterial,
das an eine Klebstofffolie angeheftet ist, kann genauso gut verwendet
werden. Eine zweite Folie des flammverzögernden Klebstoffs 219 würde zwischen
die zweite Schicht 218 und die dritte Schicht 220 des
papierartigen Trägers
zwischengelegt sein. Ein Designmuster 215 kann auf die
Oberfläche
der Platte aufgebracht werden, um die Herstellung eines speziellen
Designs zu unterstützen,
beispielsweise dann, wenn es gewünscht
wird, eine Mehrzahl von Platten herzustellen, die im Wesentlichen
das gleiche Design haben. Vor dem Einritzen wird eine Feuchtigkeitsschicht 212 auf
die Oberfläche
der Platte 200 auf der Schicht, die eingeritzt werden soll,
typischerweise ein NOMEX®-Papier oder Gewebe, aufgebracht.
Die 2 zeigt eine Platte mit einem Design, das in die äußere Oberfläche der
Schicht 216 eingeritzt ist. Eine Ultraschallzusammenstellung
bzw, ein Ultraschallsystem 210, z.B. eine von Hand gehaltene
Sonde, die bei etwa 20 kHz oder 40 kHz arbeitet, ist mit einem Horn
und einer Spitze 211 ausgerüstet, die so ausgewählt worden
sind, dass der gewünschte
dreidimensionale Effekt auf der Oberfläche der Platte 200, wie
in den 1a bis 1d angegeben,
erzeugt wird. Während
des Einritzens wird eine dreidimensionale Oberfläche auf der Oberfläche der
Platte 200 erzeugt, die einen oder mehrere Dimensionsbereiche 214 hat. Wie
diskutiert kann die Platte 200 nach dem Einritzen bemalt
werden oder sie kann vor dem Einritzen bemalt werden, um die Feuchtigkeitsschicht 212 zu
ergeben. Alternativ kann das NOMEX®-Papier oder -Gewebe
unter Verwendung der Tintenstrahltechnologie vor dem Einritzen bedruckt
werden.
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Die 3 zeigt
eine ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte 300 mit
einem künstlerischen
Design, das auf der Oberfläche 320 gemäß der Erfindung
eingeritzt oder aufgeprägt
worden ist, zur Verwendung als Wandteppich für Flugzeuge. Die Verbundplatte 300 ist
an die in 3 gezeigte Oberfläche 310 als
eine Flugzeugstruktur angeheftet, so dass die eingeritzte Oberfläche 320 für den Betrachter
nach außen zeigt.
Die Verbundplatte 300 kann an die Oberfläche 310 durch
jedes beliebige Anheftungsverfahren, das derzeit bekannt ist oder
später
entwickelt werden wird, angeheftet werden, mit Einschluss von Nieten
bzw. Klammern, Schrauben, Nägeln,
Klettbändern
oder Klebstoff.
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Die
Erfindung kann für
jede beliebige Anwendung eingesetzt werden und sie ist besonders
gut für
solche Anwendungszwecke geeignet, wo Hitzefreisetzungs- und Rauchdichte-Eigenschaften
gewünscht
werden. Die ultra-leichte hitze- und flammbeständigen Verbundplatten können in
jeder beliebigen Weise eingearbeitet werden, die dem Fachmann bekannt
ist. So können
z.B. die ultra-leichten hitze- und flammbeständigen Verbundplatten klebend
mit einer Struktur, wie einem Fahrzeug, verbunden oder auf sonstige
Art und Weise angebracht werden. Es ist gefunden worden, dass, wenn
die ultra-leichte hitze- und flammbeständige Verbundplatte eine von
Papier getragene Klebstoffschicht auf einer der äußeren Oberflächen umfasst,
dann das Papier abge zogen werden kann und der Klebstoff dazu verwendet
werden kann, die Platte mit einer Struktur, beispielsweise einem
Fahrzeug, zu verbinden.
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BEISPIELE
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Die
Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht-einschränkenden
Beispiele erläutert.
Diese Beispiele dienen lediglich Illustrationszwecken und sie sollen
in keinster Weise die Verwendung der erfindungsgemäßen ultraleichten
hitze- und flammbeständigen
Verbundplatten einschränken.
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TESTMETHODEN
-
Mehrere
Verbundmaterialien wurden gemäß der Erfindung
hergestellt und gemäß den Vorschriften von
14 C.F.R. Teil 25 § 25.853,
Anhang F, Teile IV (OSU 65/65) und V (ASTM F814-83) der Firma Herb
Curry, Inc. von Mt. Vernon, Indiana auf die Hitzefreisetzung und
Rauchdichte getestet.
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Beispiel 1
-
Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges NOMEX® 411-Papier
mit einer Dicke von 0,58 mm (23 mil) klebend an ein wabenartiges
Unterstützungsmaterial
HRH-10-1/8-5.0TM mit einer Folie aus einem
thermoplastischen Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 mit
einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das Papier und
das wabenartige Material wurden durch Heißpressen unter Verwendung eines
Bügeleisens
miteinander verbunden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit
Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes
Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa
20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite
bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese Painting
Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das
NOMEX® 411-Papier
zeigt; die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen
Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt;
und die Schicht 413 das wabenartige Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung HRH-10-118-5.0TM zeigt.
-
Beispiel 2
-
Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn
hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in
Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte;
320 ± 10
Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen),
gewebt mit einer Köperbindung
3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801
von 185 ± 5
g/m2 klebend an ein wabenartiges Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung HRH-10-1/8-5.0TM mit
einer Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung
Bostik® 10–321 und
mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) angeklebt wurde. Das Gewebe
und das wabenartige Material wurden durch Heißpressen unter Verwendung eines
Bügelei sens
miteinander verbunden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit
Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes
Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa
20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite
bezüglich der
zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das
Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt;
die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 413 das
wabenartige Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung HRH-10-1/8-5.0TM zeigt.
-
Beispiel 3
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier
mit der Bezeichnung NOMEX® 411 paper mit
einer Dicke von 0, 58 mm (23 mil) klebend an einen Polyimid-Schaumstoff TA-301
Solimide Densified HT mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 mit
einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene
Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt,
wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System
verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit
einer gerändelten,
geneigten Vorderseite bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das Papier
mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt; die
Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff mit
der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 413 das
Polyimid-Schaumstoff
Unterstützungs- bzw.
Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
-
Beispiel 4
-
Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn
hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in
Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte;
320 ± 10
Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen),
gewebt mit einer Köperbindung
3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801
von 185 ± 5
g/m2 kle bend an ein Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte
von etwa 0,08 g/cm3 (etwa 5 lbs/ft3) mit einer Folie eines thermoplastischen
Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 und
mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene
Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt,
wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System
verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer
gerändelten,
geneigten Vorderseite bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das
Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt;
die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 413 das
Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
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Beispiel 5
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier
mit der Bezeichnung NOMEX 411 mit einer Dicke von 0,38
mm (23 mil) klebend an ein zweites flammbeständiges Papier mit der Bezeichnung
NOMEX® 411 mit
einer Dicke von 0,38 mm (23 mil) als Unterstützung bzw. Träger mit
einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung
Bostik® 10–321 mit
einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) verbunden wurde. Das verbundene
Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei
ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde,
das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten,
geneigten Vorderseite bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 die
erste Schicht aus dem Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt;
die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 413 die
zweite Schicht des Papiers NOMEX® 411 zeigt.
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Beispiel 6
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier
mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer
Dicke von 0,38 mm (23 mil) klebend an eine Papier-gestützte Folie
eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 und
einer Dicke von 0,13 mm gebunden wurde. Das verbundene Verbundmaterial
wurde mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand
gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde,
das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten,
geneigten Vorderseite bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet, eine
dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche aufgebracht
und die beschichtete Oberfläche
wurde unter Verwendung von Umgebungsventilationsluft getrocknet.
Die charakteristischen Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss
des Gewichts, der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate,
der Ergebnisse der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten
sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 5 dargestellt,
wobei die Schicht 510 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 511 das
Papier mit der Bezeichnung NOMEX® 411 zeigt;
die Schicht 512 die Papiergestützte Folie aus dem thermoplastischen
Klebstoff mit der Bezeichnung Bostik 10–321 zeigt.
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Beispiel 7
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein flammbeständiges Papier
mit der Bezeichnung NOMEX® 411 mit einer
Dicke von 0,38 mm (23 mil) klebend an eine Polyimid-Schaumstoff-Unterstützung bzw.
einen Polyimid-Schaumstoff-Träger
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte von
etwa 0,26 g/cm3 (5 lbs/ft3)
mit einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung
Bostik® 10–321 mit
einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Vor dem Verbinden
wurde das Papier unter Verwendung einer Tintenstrahltechnologie,
mindestens DuPont®Artistri® bedruckt,
um ein gedrucktes Design auf einer Oberfläche des Papiers zu erhalten,
das dann in die Verbundplatte als äußere Frontoberfläche des
Papiers eingebracht wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde
mit Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes
Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa
20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite
bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit der
Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das
Titenstrahl-bedruckte Papier NOMEX® 411 zeigt;
die Schicht 412 die Folie aus dem thermoplastischen Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 mit einer Dicke von 0,
13 mm (5 mil) zeigt; und die Schicht 413 das Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
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Beispiel 8
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn
hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in
Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte;
320 ± 10
Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen),
gewebt mit einer Köperbindung
3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801
von 185 ± 5
g/m2 klebend an ein Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT mit einer Dichte
von etwa 0,08 g/cm3 (5 lbs/ft3)
mit einer Folie aus thermoplastischem Klebstoff mit der Bezeichnung
Bostik® 10–321 mit
einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Vor dem Verbinden wurde
das Gewebe unter Anwendung der Titenstrahltechnologie mit der Bezeichnung
DuPont®Artistri® bedruckt,
um ein bedrucktes Design auf einer Oberfläche des Gewebes zu erhalten,
das dann in die Verbundplatte als äußere Frontoberfläche des
Gewebes eingebracht wurde. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit
Wasser befeuchtet und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes
Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System verwendet wurde, das bei etwa
20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit einer gerändelten, geneigten Vorderseite
bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilations luft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 4 dargestellt,
wobei die Schicht 410 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 411 das
Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt;
die Schicht 412 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 413 das
Polyimid-Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung TA-301 Solimide Densified HT zeigt.
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Beispiel 9
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Eine
Verbundplatte wurde dadurch hergestellt, dass ein aus NOMEX® N-104-Garn
hergestelltes Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® in
Kett- und Schussrichtungen (FD 430 ± 10 Fd/10 cm Kettfadendichte;
320 ± 10
Fd./10 cm Schussfadendichte, wie durch die DIN EN 1049/2 gemessen),
gewebt mit einer Köperbindung
3/1-Verwebung und mit einer Gesamtmasse, gemessen durch ISO 3801
von 185 ± 5
g/m2 klebend an ein Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung DAX® 90 mit einer Dichte von
etwa 0, 08 g/cm3 (5 lbs/ft3)
mit einer Folie eines thermoplastischen Klebstoffs mit der Bezeichnung
Bostik® 10–321 und
mit einer Dicke von 0,13 mm (5 mil) gebunden wurde. Ein flammbeständiges Garn
mit der Bezeichnung NOMEX® wurde zusammen mit dem
Klebstoff zwischen die Schichten des Schaumstoffs und des Gewebes
eingesetzt, um ein sehr dekoratives dreidimensionales Muster zu
bilden. Das verbundene Verbundmaterial wurde mit Wasser befeuchtet
und dann eingeritzt, wobei ein von Hand gehaltenes Dukane Ultrasonics-Ultraschall-System
verwendet wurde, das bei etwa 20 kHz arbeitete. Eine Spitze mit
einer gerändelten,
geneigten Vorderseite bezüglich
der zu ritzenden Oberfläche
wurde auf das Horn des in den 1c & 1d gezeigten
Ultraschall-Zusammenstellungssystems aufgebracht und dazu verwendet,
eine dreidimensionale Einritzung herzustellen. Die eingeritzte Oberfläche wurde
dann unter Verwendung einer Anstrichfarbe mit der Bezeichnung Marie'sTM Chinese
Painting Color angestrichen bzw. bemalt. Ein Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® wurde auf die eingeritzte
und gefärbte
Oberfläche
aufgebracht und die beschichtete Oberfläche wurde unter Verwendung
von Umgebungsventilationsluft getrocknet. Die charakteristischen
Eigenschaften des Verbundmaterials mit Einschluss des Gewichts,
der Ergebnisse der Tests auf die Hitzefreisetzungsrate, der Ergebnisse
der Tests auf die Rauchdichte und der relativen Kosten sind in Tabelle
1 zusammengestellt. Das Verbundmaterial ist in 6 dargestellt,
wobei die Schicht 610 den Polyurethan-Versiegelungsüberzug mit
der Bezeichnung JetFlex® zeigt; die Schicht 611 das
Gewebe mit der Bezeichnung IBENA®Profire® zeigt;
die Schicht 612 die Folie aus thermoplastischem Klebstoff
mit der Bezeichnung Bostik® 10–321 zeigt; und die Schicht 613 das
Schaumstoff-Unterstützungs-
bzw. Trägermaterial
mit der Bezeichnung DAX® 90 zeigt; und 614 die
Einsetzposition des flammbeständigen
Garneinsatzes NOMEX® zeigt.
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Die
Tabelle 1 zeigt die charakteristischen Eigenschaften der Materialien
der Beispiele 1 bis 8 im Vergleich zu einem gewebten Spundwandmaterial
aus NOMEX®-Garn, wie es derzeit
in Flugzeugen verwendet wird. Die Materialien der Beispiele genügen alle
den Hitzefreisetzungs- und Rauchdichte-Werten der FAR-Vorschriften,
wie das derzeit verwendete Spundwandmaterial aus NOMEX®-Garn.
Die erfindungsgemäßen Materialien
sind jedoch billiger und haben ein geringeres Gewicht. Der akustische
Beitrag variiert entsprechend den Materialien, die zur Bildung des
Verbundmaterials verwendet worden sind.
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Die
vorstehenden Ausführungsformen
sind lediglich zum Zwecke der Illustrierung präsentiert worden und sie sollen
den Rahmen der Erfindung in keiner Weise eingrenzen. Der Rahmen
der Erfindung wird durch die angehefteten Ansprüche bestimmt.