用于改善吸音板性能的硅酸盐涂料及其制备方法技术

本公开提供了一种可固化涂料组合物，其包含以干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂，其中所述无机粘合剂是碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，以及以涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料，其中所述粘合剂和所述填料不相同，且所述涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。还提供了具有背衬面和相对面的吊顶板材，以及由板的背衬面支撑的经固化涂层，所述经固化涂层包含本公开的可固化涂料组合物，以及其制备方法。

Silicate Coatings for Improving the Performance of Sound Absorbers and Their Preparation Method

The present disclosure provides a curable paint composition comprising an inorganic binder with a total solid volume of 10-50% in a dry paint composition, wherein the inorganic binder is an alkali metal silicate or an alkali earth metal silicate, and an inorganic filler with a total solid volume of 50-90% in a paint composition, wherein the binder and the filler are different, and the binder and the filler are different. The coating basically does not contain organic polymer adhesives. Also provided are ceiling plates with backing and opposite surfaces, and cured coatings supported by backing surfaces of plates, the cured coatings comprising curable paint compositions of the present disclosure, and their preparation methods.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善吸音板性能的硅酸盐涂料及其制备方法
本公开大体上涉及用于吸音板的可固化涂料、涂覆有本公开的可固化涂料的吸音板及其制造方法。更具体地，本公开涉及一种可固化涂料组合物，其包含无机硅酸盐粘合剂和无机填料，其中可固化涂料组合物不含有机聚合物粘合剂。
技术介绍
吸音板(或板材)是专门设计的系统，旨在通过在室内空间(如房间、走廊、会议厅等)中吸音和/或减少声音传播来改善声学效果。虽然有许多类型的吸音板，但是常见的各种吸音板通常由矿棉纤维、填料、着色剂和粘合剂构成，例如，如美国专利第1,769,519号中所公开的。这些材料，以及其它各种材料，可以用来提供具有所需声学特性和其它特性(如颜色和外观)的吸音板。为了制备板，通常将纤维、填料、填充剂、粘合剂、水、表面活性剂和其它添加剂组合以形成浆料并加工。纤维素纤维通常呈再生新闻纸的形式。填充剂通常是膨胀珍珠岩。填料可以包含粘土、碳酸钙或硫酸钙。粘合剂可以包含淀粉、乳胶和重组纸制品，它们连接在一起形成一种粘合体系，有助于将所有成分锁定在所需的结构基质中。有机粘合剂，如淀粉，通常是为板提供结构粘合的主要粘合剂组分。淀粉是优选的有机粘合剂，因为除了其它原因之外，它相对便宜。例如，含有新闻纸、矿棉和珍珠岩的板可以借助淀粉经济地粘合在一起。淀粉赋予板结构强度和耐久性两者，但易受水分引起的问题的影响。水分会导致板软化和下垂，这在天花板上是不美观的，并且会导致板变弱。一种用于解决由板中的水分引起的问题的方法是在板背面涂覆基于三聚氰胺-甲醛树脂的涂料，所述涂料有或没有脲-甲醛组分。当这种基于甲醛树脂的涂料暴露于水分或湿气时，它倾向于抵抗由向下下垂运动引起的背面上的压缩力。经固化的三聚氰胺-甲醛树脂在经适当固化时具有刚性和脆性的交联结构。这种刚性结构用于抵抗由向下下垂运动引起的背面上的压缩力。然而，甲醛树脂倾向于释放甲醛，这是一种已知的环境刺激物。为了减少甲醛排放，添加了甲醛反应材料，如尿素，以清除游离甲醛。遗憾的是，这种小分子清除剂可以封端甲醛树脂的反应基团，从而防止发生显著水平的交联。结果，从未形成所需的高度交联的聚合物结构。得到的涂料很脆弱，不会起到抵抗下垂的作用。尽管有各种可商购的吸音板产品被归类为低挥发性有机化学品(VOC)发射体，但是由于这些板中使用的各种甲醛释放组分的存在，这些产品仍会释放出可检测水平的甲醛。尽管在制造过程中在热暴露期间产生的甲醛排放物可能被排放到烟囱或热氧化器中，但所得产品仍将含有残留的甲醛，这部分甲醛可在安装后排出。甲醛排放的减少或这种排放的消除，将改善那些安装了吸音板的地方，如包含学校、医疗设施或办公楼在内的公共建筑的室内空气质量。
技术实现思路
本公开的一个方面提供了一种可固化涂料组合物，包含以干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以干涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，无机粘合剂和无机填料不相同，且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。本公开的另一方面提供了一种经涂覆的吊顶板材，其包含具有背衬面和相对面的吊顶板材，安置在板背衬面上的经固化涂层，经固化涂层包含以干涂料的总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以干涂料的总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，其中无机粘合剂和无机填料不相同，并且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。本公开的又一方面提供了一种涂覆吊顶板材的方法，其包含提供具有背衬面和相对面的吊顶板材，在背衬面上沉积包括无机粘合剂和无机填料的层，其中以层中固体的总体积计，无机粘合剂以在10至50体积％之间的量存在，并且以层中固体的总体积计，无机填料以在50至90重量％之间的量存在，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，无机粘合剂和无机填料不相同，并且无机粘合剂和无机填料基本上不含有机聚合物粘合剂；以及将所述层加热到至少350℉(约176℃)的表面温度，从而在吊顶板材的背面形成金属硅酸盐涂料。通过阅读下面的详细描述，本领域普通技术人员将清楚其它方面和优点。虽然所述方法和组合物容易受到各种形式的实施例的影响，但是下文的描述包含具体实施例，应当理解，本公开是说明性的，并不旨在将本公开限制于本文所述的具体实施例。附图说明图1示意性地示出了根据本公开的实施例的具有背涂料的经涂覆板的透视图。图2是根据本公开的实施例的固化温度和时间对具有背涂料的经涂覆板的下垂性能的影响的曲线图。具体实施方式本公开提供了一种可固化涂料组合物，包含以干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂和以干涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，无机粘合剂和无机填料不相同，且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。有利的是，当本公开的涂料组合物涂覆在吸音板上时，提供的吸音板比未经涂覆的吊顶板材具有更低的下垂度，并且相对于具有工业标准甲醛涂料的成品吸音板，所述涂料组合物可以显示出至少类似的(如果没有改善的话)抗下垂性。此外，当本公开的涂料组合物涂覆在吸音板上时，即使与已知的用于吸音板的不含甲醛的涂料相比，也能提供具有更低的甲醛排放风险的吸音板。特别地，用于吸音板的不含甲醛的涂料通常包含有机聚合物粘合剂。某些有机聚合物粘合剂固有地含有、释放、散发或产生可检测和可量化水平的甲醛。因此，即使甲醛可能不是吸音板中使用的有机聚合物粘合剂的组分，由于多种原因，包含例如有机聚合物粘合剂的降解，吸音板仍可能释放、散发或产生甲醛。由于本公开的涂料组合物不含有机聚合物粘合剂，因此本公开的涂料组合物不含有或释放与这种有机聚合物粘合剂的分解相关的甲醛。如本文所用，术语板和板材应该被认为是可互换的。如本文所用，“基本上不含有机聚合物粘合剂”是指无机粘合剂不含有机聚合物粘合剂，并且包含无机粘合剂的涂料组合物也不含大量有目的添加的有机聚合物粘合剂。因此，伴随或背景量的有机聚合物粘合剂(例如，小于约100ppb)可以存在于根据本公开的涂料组合物中(例如，从板芯材料中浸出的)，并且在本公开的范围内。如本文所用，“有机聚合物粘合剂”包含有机聚合物和低聚物，并且还包含可原位聚合(有或没有固化)以形成有机聚合物的有机单体。本公开还提供了一种涂覆的吊顶板材，其包含具有背衬面和相对面的吊顶板材，安置在板背衬面上或由板背衬面支撑的经固化涂层，以干涂层的总体积计，经固化涂层包括10至50体积％的无机粘合剂，以及50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂是碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，其中无机粘合剂和无机填料不相同，并且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。如本文所用，“背涂料”是指设置在吊顶板材或纤维板背衬面的金属硅酸盐涂料。本公开还提供了一种经涂覆的纤维板，其包含具有背衬面和相对面的板，安置在板的至少一面上或由板的至少一面支撑的经固化涂层，经固化涂层包含以干涂料的总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以干涂料的总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂是碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，其中无机粘合剂和无机填料不相同，并且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。任选地，根据本公开的涂料基本上不含额外的非碱金属硅酸盐粘合剂。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经涂覆的纤维板，其包括：纤维板，其包括背衬面和相对面，在所述板的至少一侧安置有经固化涂层，所述经固化涂层包括：以干涂料的总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以所述干涂料的总体积计50至90体积％的无机填料；其中所述无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，所述无机粘合剂和所述无机填料不相同，且所述涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.20 US 15/271,0331.一种经涂覆的纤维板，其包括：纤维板，其包括背衬面和相对面，在所述板的至少一侧安置有经固化涂层，所述经固化涂层包括：以干涂料的总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以所述干涂料的总体积计50至90体积％的无机填料；其中所述无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，所述无机粘合剂和所述无机填料不相同，且所述涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。2.一种可固化涂料组合物，其包括：以所述干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以所述干涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料；其中所述无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，所述无机粘合剂和所述无机填料不相同，且所述涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的纤维板或组合物，其中所述金属硅酸盐包括选自由以下各项组成的群组的金属硅酸盐：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维板或组合物，其中所述无机填料包括选自由以下各项组成的群组的填料：粘土、云母、沙子、硫酸钡、二氧化硅、滑石、石膏、碳酸钙、硅灰石、氧化锌、硫酸锌、空心微珠、膨润土盐及其组合。5.一种涂覆纤维板的方法，其包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·唐兰，N·阿尔达巴伊贝，
申请(专利权)人：USG内部有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US