具有高日光反射指数和耐腐蚀性的经涂覆的板材，及其制造方法技术

本申请涉及具有高日光反射指数和耐腐蚀性的经涂覆的板材，及其制造方法。在某些实施方式中，板材包括金属例如镀锌钢材屋顶板，并且所述涂层由胶乳树脂沉积。

Coated sheet with high sunlight reflection index and corrosion resistance and manufacturing method thereof

The present application relates to coated sheets with high sunlight reflection index and corrosion resistance, and to manufacturing methods thereof. In some embodiments, the sheet includes a metal, such as a galvanized steel roof plate, and the coating is deposited by latex resin.

【技术实现步骤摘要】
具有高日光反射指数和耐腐蚀性的经涂覆的板材，及其制造方法本申请为申请日为2013年6月18日，申请号为201380038265.4，专利技术名称为“具有高日光反射指数和耐腐蚀性的经涂覆的板材，及其制造方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月19日提交的美国临时专利申请序列号61/661,532的权益，其通过引用并入本文。专利
本专利技术涉及具有高日光反射指数和耐腐蚀性的经涂覆的板材，以及制造这种经涂覆的板材的方法。专利技术背景建筑和其它应用中使用的板材经常需要耐腐蚀性质。例如，钢和其它类型的金属屋顶板材必须长期耐受暴露于环境条件。镀锌钢材屋顶板通常由含铬的组合物预处理以增加耐腐蚀性。这种预处理可以在钢材的长条上进行，然后将钢材绕成卷供随后使用。镀锌钢材和其它类型的金属屋顶材料可具有高日光反射率性质，但是当暴露于太阳光时，由于它们低的热发射率性质，它们倾向于变热。由于这种日光的加热，下面的结构可要求显著量的能量以冷却，例如，通过空气调节。几个最近的美国和州政府法规要求金属屋顶满足特定的日光反射指数值以防止过热。日光反射指数(SRI)基于日光反射率和热发射率的组合计算，且要求65、70或更高的SRI值以满足特定的政府法规。日光反射率作为日光辐射在从表面反射的电磁波谱的可见光、红外光和紫外光区域中的百分比测量，且0或0％的值对应于零反射率以及1或100％的值对应于全反射率。热发射率作为表面散发热量的能力测量，且0或0％的值对应于零热发射率并且1或100％的值对应于总热发射率。为了减少过热，具有相对较高的日光反射率和热发射率的金属屋顶是期望的。常规的金属屋顶未能满足某些政府能量法规，并且常规的预处理的使用将日光反射指数减少至低于未经处理的金属的日光反射指数。专利技术概述本专利技术的一方面提供了包含金属基材和固化的涂层的经涂覆的金属板，所述固化的涂层覆盖至少一部分金属基材，其中：(a)固化的涂层：(i)由包含胶乳树脂的组合物沉积，(ii)是基本上透明的，(iii)基本上不含反射颜料，和(iv)具有至少1微米的干膜厚度；和(b)经涂覆的金属板具有至少65的日光反射指数和当经受ASTMB117盐雾测试时至少500小时没有腐蚀点的耐腐蚀性。本专利技术的另一方面提供了包含板状金属基材和涂层的经涂覆的屋顶板材，所述涂层覆盖至少一部分板状金属基材，其中所述涂层基本上由固化的胶乳树脂组成，并且其中经涂覆的屋顶板材具有至少65％的日光反射率，至少40％的热发射率，和当经受ASTMB117盐雾测试时至少500小时没有腐蚀点的耐腐蚀性。本专利技术的进一步的方面提供了涂覆板状金属基材的方法，其包括以至少1微米的湿膜厚度将基本上不含反射颜料的包含胶乳树脂的涂料组合物施涂于板状金属基材，以及固化所述涂料组合物以生产具有至少65的日光反射指数和当经受ASTMB117盐雾测试时至少500小时没有腐蚀点的耐腐蚀性的经涂覆的金属板。附图简述图1为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的屋顶板材的部分示意性侧视图，其说明了日光反射率和热发射率性质。图2为部分示意性侧视图，其说明了在辊轧机中涂覆和卷起金属板的方法，包括根据本专利技术的实施方式使用辊涂机将涂料组合物施涂于板上。图3为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的总日光反射率(TSR)对干膜厚度(DFT)的图。图4为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的热发射率(TE)对DFT的图。图5为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的日光反射指数(SRI)对DFT的图。图6为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的TSR对DFT的图。图7为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的TE对DFT的图。图8为根据本专利技术的实施方式的经涂覆的金属的SRI对DFT的图。本专利技术实施方式的详细说明图1示意性地说明了根据本专利技术的实施方式的包括基板12和涂布层14的经涂覆的板材10。在某些实施方式中，经涂覆的板10可用于建筑应用，例如作为建筑物16或其它结构的屋顶板材。涂层14具有典型地大于1微米，例如，大于2或3微米的干膜厚度T。在某些实施方式中，涂层14的干膜厚度T可以是3到10或20微米。基板12可以是任意期望的厚度，例如0.5-3mm。例如，在某些实施方式中镀锌钢材屋顶板材的厚度的范围可在0.5-2mm。尽管显示于图1中的板12是平整的，但是可以提供任意其它的形状，例如波纹状、棱纹状等。如图1所示，在经涂覆的板10上，一部分入射日光辐射从其具有总日光反射率TSR值的表面反射。本文所使用的术语“总日光反射率”是指表面材料反射太阳光(包括可见光、红外光、和紫外光波长)的能量的量度(按0％-100％的等级)。在某些实施方式中，经涂覆的板10的总日光反射率TSR为至少60％，例如，至少62％或65％。如图1所进一步说明的，经涂覆的板10具有热发射率TE性质。本文所使用的术语“热发射率”是指材料释放吸收的热量的能力。0至1或0％至100％的数字被用于表述发射率。在某些实施方式中，经涂覆的板10的热发射率TE为至少0.3(30％)，例如，至少0.4(40％)或0.5(50％)。总日光反射率TSR和发射率TE性质，如图1示意性地说明，可以结合以得到日光反射指数(“SRI”)。本文所使用的术语“日光反射指数”是将日光反射率和发射率并入单一值以表示在阳光下的材料的温度的值。SRI量化了相对于标准黑和标准白的表面，表面将变得有多热。使用基于之前测得的日光反射率和发射率的值的等式(如美国材料与试验协会标准E1980中规定的)计算SRI。根据ASTM标准E1980，将TSR和TE的值输入标准等式以计算SRI值。在某些实施方式中，日光反射指数SRI为至少65，例如，至少70或75。根据本专利技术的实施方式，涂料组合物包含胶乳树脂。胶乳树脂可以是自交联的，或可以不是自交联的。胶乳树脂典型地占所述涂料组合物的20-60重量％，例如，约30-约50重量％。在某些实施方式中，用于制备胶乳树脂的合适的单体可包括乙烯基芳族单体例如苯乙烯，脂环族单体例如甲基丙烯酸环己酯，和长链脂族单体例如丙烯酸2-乙基己酯、MMA和/或甲基丙烯酸2-乙基己酯。其它类型的单体包括环己烯、2-乙基-1-己烯、环己醇、α-甲基苯乙烯、2-乙基己醇、醋酸2-乙基己酯、丁酸甲基-4-苯酯、十四酸甲酯和/或十六酸甲酯。在某些实施方式中，用于胶乳树脂的单体包括乙烯基芳族化合物，例如乙烯基芳族单体，该用于胶乳树脂的单体，在某些实施方式中，包括具有至少100℃的计算Tg的化合物。乙烯基芳族化合物的具体例子为苯乙烯(其具有100℃的计算Tg)、α-甲基苯乙烯(其具有168℃的计算Tg)、乙烯基甲苯、对甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基二甲苯、α-甲基苯乙烯二聚物(甲基)丙烯酸酯、五氟苯乙烯等。在某些实施方式中，苯乙烯或另一种乙烯基芳族单体可以以重量％计包含树脂的最主要的单体。在某些实施方式中，胶乳树脂的单体包括脂环族(甲基)丙烯酸酯单体，例如丙烯酸三甲基环己酯、丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯(计算Tg为98℃)、甲基丙烯酸环己酯(计算Tg为83℃)、甲基丙烯酸异冰片酯(计算Tg为110℃)、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸四氢化糠酯、甲基丙烯酸3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.经涂覆的金属板，包含：金属基材；和覆盖该金属基材的至少一部分的固化的涂层，其中：(a)所述固化的涂层：(i)由包含胶乳树脂的组合物沉积，(ii)是基本上透明的，(iii)基本上不含包括云母、硅酸盐、二氧化硅和氧化铝的反射颜料，和(iv)具有至少2微米的干膜厚度；和(b)所述经涂覆的金属板具有至少65的日光反射指数和当经受ASTMB117盐雾测试时至少1000小时没有腐蚀点的耐腐蚀性。

【技术特征摘要】
2012.06.19 US 61/661,532;2013.03.06 US 13/786,5161.经涂覆的金属板，包含：金属基材；和覆盖该金属基材的至少一部分的固化的涂层，其中：(a)所述固化的涂层：(i)由包含胶乳树脂的组合物沉积，(ii)是基本上透明的，(iii)基本上不含包括云母、硅酸盐、二氧化硅和氧化铝的反射颜料，和(iv)具有至少2微米的干膜厚度；和(b)所述经涂覆的金属板具有至少65的日光反射指数和当经受ASTMB117盐雾测试时至少1000小时没有腐蚀点的耐腐蚀性。2.权利要求1所述的金属板，其中所述胶乳树脂是自交联的。3.权利要求1所述的金属板，其中所述胶乳树脂由至少一种乙烯基芳族单体制备。4.权利要求1所述的金属板，其中所述胶乳树脂具有50-300nm的平均粒度。5.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层具有3-20微米的干膜厚度。6.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层进一步包含聚结剂、蜡、粘度增强剂和/或增稠剂。7.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层进一步包含0.5-3重量％的蜡。8.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层基本上不含铬。9.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层基本上不含金属磷酸盐。10.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层包含至少一种铬酸盐。11.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层进一步包含着色的颜料或染料剂。12.权利要求1所述的金属板，其中所述固化的涂层进一步包含石墨烯碳颗粒。13.权利要求12所述的金属板，其中所述固化的涂层包含至多5重量％的所述石墨烯碳颗粒。14.权利要求1所述的金属板，其中所述金属是卷材的形式。15.权利要求1所述的金属板，其中所述金属基材包括金属屋顶板。16.权利要求1所述的金属板，其中所述金属基材包括镀锌钢材。17.权利要求1所述的金属板，其中所述经涂覆的金属板具有至少65的日光反射率。18.权利要求1所述的金属板，其中所述金属板具有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·G·施温德曼，W·H·小雷特施，B·K·里埃里克，C·A·康利，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US