具有金属外观的屋顶材料制造技术

提供了涉及屋顶材料的材料和方法，所述屋顶材料包含至少两层聚合物材料，暴露于环境的顶层和接触屋顶结构的底层，所述顶层包含一定量的赋予金属外观的呈金属样的特殊效应颜料材料。所述聚合物材料可以是热塑性烯烃树脂、聚氯乙烯树脂，或者其他材料。另外，聚合物材料含有ＵＶ稳定剂和／或阻燃剂、防烟剂或其他填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
披露了具有独特外观、特别是金属外观的屋顶材料。此外，该材料具有提高的太阳能反射性质。
技术介绍
自从人类的最早历史以来，屋顶就是建筑结构不可缺少的部分。作为屋顶结构基础的屋顶材料来自许多不同的种类。由于屋顶直接暴露在建筑结构的顶面上，因而需要谨慎考虑屋顶材料的组成。尽管从人类最早期开始，人类就已经用从棕榈叶到远古开采的石板的各种各样的材料制造出了屋顶，但某些屋顶材料赋予适用于各种环境挑战和气候条件的品质。例如，在不太发达的国家中，可使用稻草屋顶。但是在天气条件和季节可变的地域中，更为坚固且热吸收性/热反射性材料可能更加适当。在某些地区，数十亿美元的屋顶工业可发现采用其他期望特征的屋顶材料是特别有用和环境友好的。屋顶材料如木材、石板或金属可通过使用各种手段如遮板构造(shingling)或油漆来涂布或覆盖。由于隔离性质中的反射性质和热屏蔽能力，而使得金属组成或外表可能是有利的。有用的期望的隔离性质可包括低的热导率和延迟的热积聚。然而，使用金属自身通常不能获得最理想的结果。效应颜料(也被称作珠光颜料和珍珠颜料)是有光泽的特种化学品，其广泛用于多种高端应用如汽车末道漆中。如L. M. Greenstein在“Nacreous (Pearlescent) Pigments and Interference Pigments", THEPIGMENT HANDBOOK,H 1 Properties & Economics， 第2版，由Peter A. Lewis编辑，John Wiley & Sons, Inc. (1988)中所披露的那样，效应颜料模拟珍珠光泽或具有从丝绸般的光辉至金属光泽变化的效果。效应颜料的属性之一在于，它们可产生取决于观看它们的角度的一系列光学效果。珍珠颜料或珠光颜料模拟天然珍珠的效果并且由在可见光谱区域中透明的薄片晶构成。片晶非常光滑，照在片晶上的一部分光被反射，而一部分光透过片晶。透过的那部分光随后又被其他的片晶层所反射。其结果是，发生自许多层的多次反射并且这导致光辉的浓淡(Cbpth of sheen)，这是由于眼睛无法集中在一个特定的层上。在这些类型的颜料中发生的反射是镜面反射，原因在于入射角等于反射角。以非镜面角反射的光的量少并且当过了镜面角后所反射的光的量非常快速地减少。其结果是， 珠光颜料对于视角极其敏感。为了使得被反射的光的量最大，片晶必须极其光滑。任何表面粗糙度都会导致光以非镜面方式被散射并且使得光泽效果变小。片晶必须相互平行且平行于衬底排列以得到最大反射率。若非如此排列，则光将被随机反射并且同样地光泽将减小。被反射的光的量取决于折射率。随着折射率增加，反射光的量也增加。然而，在许多应用中，效应材料具有比期望的程度更小的遮盖力。为解决这个问题，多种材料已被结合到效应颜料配方中。效应颜料常常基于片晶形颗粒。因为光学效果是光的多次反射和透射的结果，因而期望的是提供会在发现它们的介质中排列的颗粒并且优化期望的效果。排列不整的颗粒或添加剂颗粒或者这两者的存在都妨碍该目的并且使颜料的光学效果变小。因此通常认为用于增强遮盖的任何添加剂以某种方式结合至片晶而非作为物理混合物的一部分存在是有利的。尤其因为效应颜料(特别是基于云母的颜料)长期以来被用于汽车面漆中， 从而实现了着色金属效果。该金属效果的特征可在于当视角改变时从亮到暗的变换 (flip-flop)。在云母颜料的情况下，该变换是从云母的反射颜色到暗色。在一个实例中， 大多数汽车面漆因各种原因需要在以约0. 5至1. 2密耳(约12. 7-30. 5微米)的常规厚度施用时不透过紫外光以及可见光。1 “密耳”等于1/1000英寸(膜的厚度单位)。保持由云母颜料贡献的“面”或反射色，同时发挥遮盖作用是一个挑战，因为已知的是，不透明的颜料大大降低云母颜料的颜色/效果。金属薄片颜料如铝对光是不透明的，即没有光透过。由于前述性质，金属薄片颜料很好地覆盖并因而其上涂布它们的衬底可以被完全遮盖。该性质被称作遮盖力。铝金属颜料与云母颜料(例如TiO2涂布的云母颜料)的共混物用于不同应用是公知的。例如，美国专利No. 6，503，965教导了一种墨，其可含有单独的非荧光颜料或者两种或更多种非荧光颜料的混合物，所述非荧光颜料可选自一长串的这类颜料，包括薄铝片颜料(厚度为约0. 1至约2微米)和TiO2-及Fe2O3-涂布的云母颜料。美国专利No. 2，278，970 教导了薄的云母薄片适合与薄铝片颜料结合用作惰性填料以扩充薄铝片颜料的覆盖品质。 美国专利No. 6，331，326教导了涂布含有非漂浮型薄铝片的底漆和/或第一金属漆，然后施涂含有小薄片的第二金属漆。底漆可以与平坦颜料如铝薄片以及片状云母共混，以提高在衬底上的遮盖力或者遮盖砂子划痕。美国专利No. 6，306，931教导了中值粒径为约100 微米或更小或者特别是10微米或更小的优选薄铝片颜料用于掺入涂料中的用途。美国专利No. 6，398，861教导了直径范围为6微米至600微米的薄铝片颜料用于涂料的用途。 Silberline. com登广告说，其真空金属化的薄铝片可用于化妆品中以达到光滑、镜似的金属效果并且以提供高度反光、闪耀的末道漆。铝与非效应材料的共混物也是已知的。例如，美国专利No. 4，937，274教导了将薄铝片颜料与超细材料如二氧化钛混合。该涂料组合物不包含任何干涉(效应)云母颜料， 但据称仍能够提供如同含有干涉云母颜料和薄铝片的那些涂料的效果。然而，金属薄片颜料未必在所有应用如屋顶覆盖物中都是适当或期望的。在屋顶应用中，非金属的但仍呈金属样的颜料将更合适。因而，如果能够找到将呈金属样的效应颜料掺入用于屋顶材料的聚合物膜(其经由太阳能反射而将显示出随时间延迟的热积聚和降低的热导率)的方法，则这将体现对本领域的有益贡献。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种屋顶材料，其包含至少两层聚合物材料，暴露于环境的顶层和接触屋顶结构的底层，所述顶层具有掺入其中的且赋予金属外观的一定量的效应颜料材料。聚合物材料包括热塑性烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、EPDM、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)，或者其他材料。另外，聚合物材料含有UV稳定剂。在另一实施方案中，披露了一种包含遮板(shingle)的屋顶材料，所述遮板具有至少两层聚合物材料，暴露于环境的贴面层(capstock layer)和接触屋顶结构的底层，所述贴面层包含一定量的足以赋予金属外观的呈金属样的效应颜料材料。在另一实施方案中，披露了一种包括具有暴露于环境的贴面层的遮板的屋顶材料。所述贴面层可包含一定量的足以赋予金属外观的呈金属样的效应颜料材料。任选地，聚合物材料包含阻燃剂和防烟剂。在另一实施方案中，反光聚合物膜包含聚合物材料的至少一个层，所述聚合物材料包含一定量的足以赋予金属外观的呈金属样的效应颜料材料。效应颜料的用量可以是基于反光聚合物膜的总重量的约0. 5重量％至约3. 0重量％。期望的是，根据使用如本文所述的合适效应颜料的实施例所制得的聚合物膜除了其他热性质外还将具有约20%至约80%的良好总太阳能反射率(TSR)。例如，期望的是，根据使用合适的效应颜料的实施例所制得的聚合物膜将经由太阳能反射表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种应用于屋顶结构的屋顶材料，其包含至少两层聚合物材料，暴露的顶层和接触所述屋顶结构的底层，所述顶层包含一定量的足以赋予金属外观的呈金属样的效应颜料材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·爱迪生，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：US