用于面板的不含甲醛的涂料的利记博彩app

专利名称：用于面板的不含甲醛的涂料的利记博彩app
用于面板的不含甲醛的涂料
背景技术：
本发明涉及用于赋予面板抗下垂作用的聚合物或可聚合的不含甲醛的材料，这些面板是例如纤维面板以及吸音板，如天花板贴砖。吸音板(或贴砖)是特别设计的系统，这些系统旨在通过吸收室内空间(如房间、过道、会议厅，等等)中的声音和/或者减少其中的声音传播来改进吸音。尽管存在众多类型的吸音板，但是例如像在美国专利号1，769, 519中所披露的常见种类的吸音板总体上是由矿棉纤维、填充剂类、着色剂类、以及一种粘合剂构成的。除多种其他物质之外，这些材料可以用于提供具有所希望的声学特性以及其他特性(如颜色以及外观)的吸音板。为了制备面板，将由纤维、填充剂类、增量剂类、粘合剂类、水、表面活性剂类、以及 其他添加剂的一种选定的组合进行组合以便形成一种浆料并且进行加工。纤维素纤维典型地是处于再生新闻纸的形式。增量剂典型地是膨胀珍珠岩。填充剂类可以包括粘土、碳酸钙、或者硫酸钙。粘合剂类可以包括淀粉、乳胶液、以及重新构成的、交联在一起的纸产品以便产生一种粘合系统，该粘合系统有助于将所有的成分锁入一种希望的结构性的基体中。有机粘合剂类(如淀粉)经常是为该面板提供结构性粘合的主要组分。淀粉是优选的有机粘合剂，因为除其他原因之外，它是相对廉价的。例如，包含新闻纸、矿棉、以及珍珠岩的面板可以在淀粉的帮助下经济地粘结在一起。淀粉向面板结构赋予了强度和耐久性两者，但是对于由湿气引起的问题是敏感的。湿气可以引起面板软化和下垂，这在天花板中是难看的并且可以导致面板的衰弱。一种用于应对由面板中的湿气所致问题的方法是用一种具有或不具有脲甲醛组分的、基于三聚氰胺甲醛树脂的涂料来背面涂覆这些面板。当这样一种基于甲醛树脂的涂层暴露于湿气或者潮湿中时，它趋向于抵抗起因于向下弛垂运动的、背表面上的压缩力。当进行适当地固化时，固化的三聚氰胺甲醛树脂具有一种刚性并且脆性的交联结构。这种刚性结构所起的作用是抵抗起因于向下弛垂运动的、背表面上的压缩力。然而，甲醛树脂趋向于散发一种已知的环境刺激物甲醛。为了减少甲醛的散发，已经加入了甲醛反应性材料(如脲)以便清除游离甲醛。不幸的是，此类小分子清除剂将甲醛树脂的反应性基团端封，这阻止发生显著水平的交联。其结果是，从未形成特征性的高度交联的聚合物结构。所形成的涂层薄弱并且将不会抵抗下垂。尽管存在多种归类为低挥发性有机化学品(VOC)散发体的可商购的吸音板产品，但是由于在这些面板中使用的多种不同的甲醛散发性组分的存在，这些产品散发出可检出水平的甲醛。尽管在制造过程中的热暴露过程中所产生的甲醛散发可以被排入烟 或者热氧化器中，但是所生成的产品将仍然包含残余甲醛，该甲醛在安装时散发。在安装了吸音板的地方(如公共建筑，包括学校、保健设施、或者办公建筑)的那些位置，甲醛散发的减少或者此类散发的消除将提供改进的室内空气质量。所需要的是能够抵消这些面板的湿气敏感性而不散发出环境刺激物的一种涂料。发明简要概述
本发明提供了用于在涂覆吸音板中使用的一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物。该涂料组合物包括(i) 一种组合物，该组合物包括(a)包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类的一种多元酸共聚物，(b)带有至少两个羟基基团的一种含羟基基团的化合物，以及(C) 一种含磷的催化剂；以及(ii)硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量，其中所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。本发明进一步提供了一种涂覆的面板，包括(a) —块面板，该面板具有一个背衬侧以及一个相反的饰面侧；以及(b) —种不含甲醛的涂覆层，该涂覆层是由该面板的背衬侧来支持的，该涂覆层包括(i) 一种组合物，该组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类，(b)作为一种独立化合物的一种带有至少两个羟基基团的含羟基基团的化合物，以及(c) 一种含磷的催化剂；以及( )硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量，其中，所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。 本发明进一步提供了一种对面板进行涂覆的方法，包括(i)提供一块面板，该面板具有一个背衬侧以及一个相反的饰面侧；以及(ii)将包括以下各项的一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物直接或间接地施加到该面板的背衬侧上，该涂料组合物包括(a) —种组合物，该组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类；(b)作为一种独立化合物的一种带有至少两个羟基基团的含羟基基团的化合物；以及(c) 一种含磷的催化剂；以及(b)硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt.%的总碱含量，其中，所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。附图
中几个视图的简要说明图I示意性地展示了根据本发明的一个实施方案的具有背面涂层的一个涂覆的面板的透视图。发明详细说明本发明是针对一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物，该涂料组合物包括一种组合物以及一种硅铝酸钙粉末。这种组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类，(b)带有至少两个羟基基团的一种含羟基基团的化合物，以及(C) 一种含磷的催化剂；以及(ii)硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量，其中所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。本发明是至少部分地基于一种可固化的涂料组合物的出人意料并且意外的发现而推断出的，该涂料组合物帮助赋予面板强度和抗下垂作用(在面板中具有特殊应用)、是不含甲醛的。诸位发明人已经发现，在表面处理中使用的某些聚合物粘合剂以及背面涂层固有地包含、释放、散发或者产生甲醛。此外，添加剂类，例如在表面处理以及背面涂层中所包括的湿态的防腐剂类或者杀生物剂类也可以释放、散发、或者产生可检出并且可量化水平的甲醛。因此，尽管甲醛可能不是如用于吸音板中的聚合物粘合剂或者杀生物剂的组分，诸位发明人已经出人意料地发现，出于诸多原因(包括例如聚合物粘合剂和/或杀生物剂的降解)该面板仍然可能释放、散发、或者产生甲醛。有利的是，本发明提供了一种涂料，这种涂料提供了足够的刚性来赋予强度并且避免下垂，而同时避免甲醛散发，由此改进室内
空气质量。本发明的涂料组合物适合用于涂覆一块板、如一块纤维面板(例如一种吸音板，如天花板贴砖))的前侧和/或后侧。本发明的涂料组合物可以与本领内已知的并且由本领域内已知的方法制备的吸音板一起使用，包括由一种水制毡法制备的吸音板，如AURATONE 天花板贴砖(USG Interiors, Inc.)连同通过湿法衆料模制或烧注法制备的吸音板,如AC0UST0NE 天花板贴砖(USG Interiors, Inc.)。例如，吸音板及其制备在例如美国专利
I,769，519,3, 246，063,3, 307，651,4, 911，788,6, 443，258,6, 919，132、以及 7，364，015 中进行了说明，它们各自通过引用结合在此。不含甲醛的组合物包括一种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类。不希望受任何特定理论所束缚，据信在此说明的组合物用 作硅铝酸钙粉末的一种粘合剂并且在此被称为一种粘合剂组合物。优选地，该化合物是一种羧基化的丙烯酸聚合物。该多元酸必须是十分不挥发的，在加热和固化操作的过程中它将基本上保持可供用来与该组合物中的多元醇进行反应。这种多元酸可以是具有小于1000的分子量的一种化合物或者它可以是一种加聚物或者低聚物(包括如聚合的单元、羧酸-官能单体)，这种化合物含有至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类，例如像柠檬酸、丁烷三羧酸、以及环丁烷四羧酸。其他适合的含有羧酸基团的单体包括例如甲基丙烯酸、丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、2-甲基马来酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、环己烷二甲酸、2-甲基衣康酸、α-亚甲基戊二酸、单烷基马来酸、以及单烷基富马酸、以及它们的盐类。适合的含酸酐基团的单体包括例如马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、以及甲基丙烯酸酐，以及它们的盐类。优选地，该粘合剂组合物包括一种含有羧酸基团的化合物，并且更优选地，该粘合剂组合物包括一种含有甲基丙烯酸和/或丙烯酸的基团的化合物。这种包含羧酸基团的化合物可以包括任何适合量的单体，包括羧酸基团、酸酐基团、或者盐类。典型地，该化合物包括基于该聚合物的重量约1%或者更多、例如约2%或者更多、或者约5%或者更多、或者约10%或者更多、或者约20%或者更多、或者30%或者更多的单体，这些单体包括羧酸基团、酸酐基团、或者盐类。可替代地或者此外，该化合物包括基于该聚合物的重量约99%或者更少、例如约98%或者更少、或者约95%或者更少、或者约90%或者更少、或者约80%或者更少的单体，这些单体包括羧酸基团、酸酐基团、或者盐类。因此，含羧酸基团的化合物可以按一个量值包括多种单体，这些单体包括羧酸基团、酸酐基团、或盐类，该量值受对于这些单体列举的以上端点中的任何两个所约束。例如，包含羧酸基团的这种化合物可以包括基于该聚合物的重量约1%至约99%、约2%至约98%、约5%至约95%、或者约10%至约90%的单体，这些单体包括羧酸基团、酸酐基团、或者盐类。该粘合剂组合物进一步包括一种含羟基基团的化合物，该化合物带有至少两个羟基基团。该含羟基基团的化合物可以在可固化的粘合剂组合物中作为一种独立的化合物存在或者可以被并入该多元酸共聚物主链中。该含羟基基团的化合物可以是十分不挥发的任何适合的多元醇，它在加热和固化的过程中将保持基本上可供用来与该组合物中的多元酸进行反应。该多元醇令人希望的是具有小于约1000的分子量的一种化合物，该化合物带有至少两个羟基基团，例如像乙二醇、丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、间苯二酚、儿茶酚、连苯三酚、乙二醇化的脲、1，4-环己烷二醇、二乙醇胺、三乙醇胺以及某些反应性的多元醇，例如像羟基胺，例如像双-[N，N-二(β-羟乙基)]己二酰二胺，如可以根据美国专利号4，076，917传授的内容来制备，或者它可以是含有至少两个羟基基团的一种加聚物，例如像聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，以及(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯以及类似物的均聚物或共聚物。优选地，该含羟基基团的化合物是选自下组的一种含羟基的胺，该组由以下各项组成二异丙醇胺、2-(2-氨基乙基)乙醇胺、三乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷、以及二乙醇胺。将该多元酸共聚物用含羟基基团的化合物进行聚酯化以便形成不含甲醛的组合物作为一种聚酯。所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约I/O. 01至约1/3 (例如从约1/0. 05至约1/2. 5，或约1/0. I至约1/2)。该粘合剂组合物进一步包括一种含磷的催化剂。这种含磷的催化剂可以是任何适合的化合物。优选该含磷的催化剂是选自下组，该组由以下各项组成碱金属次磷酸盐(例 如像次磷酸钠)、碱金属磷酸盐(例如像磷酸钠)、碱金属多磷酸盐、碱金属磷酸二氢盐、多磷酸、C1^22烷基次膦酸、或者它们的多种组合。优选地，该粘合剂组合物是从Dow Chemical Co.(陶氏化学公司)(Midland, MI)可获得的一种Aquaset 聚合物。更优选地,该粘合剂组合物是从Dow Chemical Co.(陶氏化学公司)可获得的Aquaset 600聚合物。在其他实施方案中，该含磷的催化剂是带有含磷基团的一种低聚物或聚合物，例如像在次磷酸钠的存在下形成的丙烯酸和/或马来酸的一种低聚物或聚合物；加聚物，例如像在磷盐链转移剂或者终止剂的存在下从烯键式不饱和单体制备的本发明的共聚物组分；以及含酸功能单体残余物的加聚物，例如像共聚的磷酸乙基甲基丙烯酸酯、以及类似的膦酸酯以及共聚的乙烯基磺酸单体以及它们的盐类。在本发明的一个实施方案中，含羟基的化合物以及含磷的化合物存在于同一种加聚物中。优选地，这种含磷的催化剂可以按基于该低聚物或聚合物的重量约Owt. %或更多，例如约5wt. %或更多、或约IOwt. %或更多的水平来使用。可替代地或此外，这种含磷的催化剂可以按基于该低聚物或聚合物的重量约40wt. %或更少，例如约35wt. %或更少、或约30wt. %或更少、或约25wt. %或更少、或约20wt. %或更少的水平来使用。因此，这种含磷的催化剂可以按对于该含磷的催化剂所列举的以上端点中的任何两个所约束的一个水平来使用。例如，这种含磷的催化剂可以按基于该低聚物或聚合物的重量从约Owt. %至约40wt. %,例如从约Owt. %至约30wt. %、从约Owt. %至约20wt. %、或者从约Owt. %至约IOwt. %的一个水平来使用。除可固化的不含甲醛的粘合剂组合物之外，本发明的涂料组合物还包括粉末，该粉末包括、其主要组成为、或者其组成为硅铝酸钙粉末。如在此所使用的，术语“玻璃粉末”或者“玻璃填充剂”旨在是指一种或多种粉末，这种或这些粉末包括以下粉末，该粉末包括、其主要组成为、或者其组成为硅铝酸钙粉末。这种硅铝酸钙粉末可以是任何适合的硅铝酸钙粉末。令人希望的硅铝酸钙粉末以非常低的油和水吸收提供了化学惰性。尽管不希望受理论束缚，诸位申请人相信这种低的水吸收特性允许该涂料组合物中有更高加载水平的硅铝酸钙粉末填充剂而在粘度上没有过度的增加。适合的硅铝酸钙粉末包括从玻璃纤维(例如回收自后工业玻璃原料的玻璃纤维)制成的粉末。优选地，该硅铝酸钙粉末基于该硅铝酸钙粉末的总重具有小于约2wt.% (例如E-玻璃)的总碱含量。令人希望的是，这种硅铝酸钙粉末并不包含一个实质性量的、或者任何量的剁碎的硅铝酸钙纤维，这样使得该硅铝酸钙粉末具有约5:1或更少、优选约3:1或更少、或者更优选约2:1或更少(例如，约I. 5:1或更少)的平均长径比。这种硅铝酸钙粉末可以具有任何适合的中值粒径和/或表面积。典型地这种硅铝酸钙粉末具有约250微米或更小、优选100微米或更小、并且更优选20微米或更小(例如约15微米或更小，或约10微米或更小)的中值粒径。这种硅铝酸钙粉末令人希望地具有约lm2/g至约3m2/g的表面积并且优选具有约I. 2m2/g至约2. 4m2/g的表面积。尽管不希望受理论所束缚，诸位申请人相信精细分散的研磨粉末为与该涂料粘合剂的最大相互作用提供了更高的表面积、增强并且提高了该可固化的涂料组合物的机械特性、并且增加了薄膜涂层(一旦施加到面板上时)的刚度和强度，由此提高了抗下垂作用。
该涂料组合物可任选地进一步包括一种或多种选自下组的组分，该组由以下各项组成分散剂类、矿物填充剂类、颜料类、表面活性剂类、PH改性剂类、缓冲剂类、粘度改性剂类、稳定剂类、消泡剂类、流动改性剂、以及它们的多种组合。适合的分散剂包括例如焦磷酸四钾(TKPP)(FMC Corp.)、聚羧酸钠如Tamol 731(Rohm&Haas)、以及非离子型表面活性剂如Triton CF-10烷基芳基聚醚(陶氏化学)。优选地，该涂料组合物包括一种选自非离子型表面活性剂(如Triton CF-10烷基芳基聚醚(陶氏化学))的分散剂。适合的矿物填充剂(除以上所讨论的硅铝酸钙粉末之外)包括例如增亮剂类、粘土(例如高岭土 )、云母、砂、硫酸钡、硅石、滑石、石膏、硅灰石、氧化锌、硫酸锌、空心珠粒、膨润土盐、或者它们的多种混合物。优选地，该涂料组合物不包含矿物填充剂(例如该涂料组合物不包含云母)。然而，若希望的话，矿物填充剂如云母可以单独地或与另一种填充剂(如在此所说明的硅铝酸钙粉末)相组合而包括在该组合物中。如果在该涂料组合物的一些实施方案中包括在内，则云母可以具有约250微米或更小、优选100微米或更小、并且更优选20微米或更小(例如约15微米或更小，或约10微米或更小)的粒径。适合的颜料包括本领域的普通技术人员熟悉的常规颜料。必须要注意避免会使涂料的PH上升并且因此抑制粘合剂固化的那些颜料。优选地，当该涂料组合物用作一种背面涂层以促进抗下垂作用时是未着色的。适合的表面活性剂优选是非离子型表面活性剂。适合的非离子型表面活性剂的非限制性的实例包括乙氧基化的壬基酚，如Ig印al C0-630(加拿大罗地亚国内公司(RhodiaCanada, Inc.))。适合的pH改性剂和缓冲剂包括硫酸和磷酸以及它们的多种组合。这些添加剂被设计为对粘合剂的固化提供适合的PH环境。优选地，该涂料组合物包括一种选自硫酸亦或磷酸的pH改性剂。适合的粘度改性剂包括羟乙基纤维素如Natrosol (赫克力士公司(Hercules, Inc.))、羧甲基纤维素(CMC)、钠膨润土(Volclay)、高岭土如作为 SnowbriteClay (Whittaker, Clark&Daniels)出售的风选的高岭土、以及它们的多种组合。适合的消泡剂包括基于油的消泡剂，如Hi-Mar DFC-19 (Hi-MarSpecialties, Inc.)。
该粘合剂组合物是不含甲醛的。如在此使用的，“不含甲醛的”是指该粘合剂组合物不是用甲醛或产生甲醛的化学品制成的并且在正常的使用条件下不会释放甲醛。令人希望的是，包括不含甲醛的粘合剂组合物的涂料组合物同样是不含甲醛的、或者是至少基本上不含甲醛的。术语“基本上不含甲醛”被定义为是指一种偶然或者背景量的甲醛(例如小于IOOppb)可以存在于该涂料组合物中，并且位于本发明的范围之内。存在于该涂料组合物中的甲醛的量可以根据ASTM D5197通过在一个增湿的Markes微室中将干燥的涂覆样品加热至115°C并且然后在受控的条件下使用一种2，4- 二硝基苯肼(DNPH)采样管(cartridge)来收集散发物而测定的。在暴露之后,将该DNPH采样管用乙腈洗涤，将该该乙腈洗涤物稀释到5ml的体积，并且通过液相色谱法对该样品进行分析。结果是以μ g/mg涂覆样品来报告的并且将其与一种对照样品进行比较。经过显著的一系列测试在对照样品的实验误差之内的样品是基本上不含甲醛的。该涂料组合物可以包括任何适合量的不含甲醛的粘合剂组合物。优选地，该涂料 组合物包括基于该涂料组合物的干组分的总重约IOwt. %或更多、例如约15wt. %或更多、或约20wt. %或更多、或约30wt. %或更多的不含甲醛的粘合剂组合物。可替代地或此外，该涂料组合物包括基于该涂料组合物的干组分的总重约60wt. %或更少、例如约55wt. %或更少、或约50wt. %或更少的不含甲醛的粘合剂组合物。因此，该涂料组合物可以按一个量值包括不含甲醛的粘合剂组合物，这一量值受对于不含甲醛的粘合剂组合物列举的以上端点中的任何两个所约束。例如，该涂料组合物可以包括基于该涂料组合物干组分的总重约IOwt. %至约60wt. %、约20wt. %至约55wt. %、或约20wt. %至约50wt. %的不含甲醒的粘合剂组合物。此外，该涂料组合物可以包括任何适合量的硅铝酸钙粉末。优选地，该涂料组合物包括基于该涂料组合物的干组分的总重约5wt. %或更多、例如约IOwt. %或更多、或约20wt. %或更多、或约30wt. %或更多的硅铝酸钙粉末。可替代地或此外，该涂料组合物包括基于该涂料组合物的干组分的总重约80wt. %或更少、例如约70wt. %或更少、或约65wt. %或更少的硅铝酸钙粉末。因此，该涂料组合物可以按一个量值包括硅铝酸钙粉末，这一量值受对于硅铝酸钙粉末列举的以上端点中的任何两个所约束。例如，该涂料组合物可以包括基于该涂料组合物干组分的总重约30wt. %至约80wt. %、约35wt. %至约75wt. %、或约40wt. %至约75wt. %的硅铝酸钙粉末。该可固化的涂料组合物可以通过使用常规的混合技术将该粘合剂组合物、硅铝酸钙粉末、以及其他可任选的组分进行混合而制备。典型地，将这些涂料颗粒或固体物悬浮在一种水性载体中。典型地，将该粘合剂组合物加入该水性载体中并且与其混合，接着是根据干wt. %的量处于递减次序的其他可任选的组分。令人希望的是，将硅铝酸钙粉末加入该混合物中以确保将粉末适当地湿润。本发明的涂料组合物的固体含量对于一种具体应用而言可以高至实际的需要。例如，关于所使用的液体载体的选择与量值的一种限制因素是用所要求的量的固体物获得的粘度。因此，喷雾对粘度是最敏感的，而其他方法是敏感程度更低的。该涂料组合物的固体含量的有效范围是约15%或更多，例如约20wt. %或更多、或约25wt. %或更多、或约30wt. %或更多、或约35wt. %或更多、或约40wt. %或更多、或约45wt. %或更多。可替代地或此外，该涂料组合物的固体含量是约90wt. %或更少、或约85wt. %或更少、或约80wt. %或更少、或约75wt. %或更少。因此，该涂料组合物的固体含量可以受对于该涂料组合物的固体含量列举的以上端点中的任何两个所约束。例如，该涂料组合物的固体含量可以是从约15wt.%至约 90wt. %、从约 35wt. % 至约 80wt. %、或从约 45wt. % 至约 75wt. %。本发明进一步针对涂覆有本发明的涂料组合物的一种面板(例如，一种吸音板)。根据本发明的一个方面的一个涂覆的面板10，如图I中示意性展示的，包括具有背衬侧30和饰面侧40的一个面板芯20。该面板可任选地进一步包括与该背衬侧30连通的一个背衬层35、和/或与该饰面侧40连通的一个饰面层45。一个背面涂覆层50与该背衬侧30或者可任选的背衬层35相连通。可任选地，一个进一步的正面涂覆层60与饰面侧40或者可任选的饰面层45相连通。背面涂覆层50抵消了潮湿条件中重力的下垂力，因此将该层施加到面板芯20的背衬侧30上(或者若存在的话背衬层35)。背衬侧30可以是针对在悬挂的天花板贴砖系统中的面板上强制通风的一侧。该涂覆的面板10可以是用于减弱声音的吸音板。美国专利号1，769, 519中描述了用于生产面板芯20的一个说明性的程序。在一方面，该面板芯20包括一种矿棉纤维以及一种淀粉，其中该矿棉纤维可以包括多种纤维，如矿洛棉、岩石棉、和/·或玄武岩棉。在本发明的另一方面，该淀粉组分可以是淀粉凝胶，它作为矿棉纤维的一种粘合剂，如在美国专利号1,769,519,3, 246,063以及3，307，651中所披露的。在本发明的另一方面，该面板芯20可以包括一个玻璃纤维面板。本发明的涂覆的面板的面板芯20还可以包括多种其他的添加剂和试剂。例如，该面板芯20可以包括一种硫酸钙材料(如，灰泥、石膏和/或硬石膏)、硼酸以及六偏磷酸钠(SHMP)0当制造吸音贴砖时，高岭土和瓜尔胶可以取代灰泥和硼酸。本发明的涂覆的面板的芯可以使用多种技术来制备。在一个实施方案中，该面板芯20是通过一种湿制毡或者水制毡法来制备的，如在美国专利号4，911，788和6，919，132中说明的。在另一个实施方案中，该面板芯20是通过将淀粉和多种添加剂在水中组合并且混合以提供一种浆料而制备的。将该浆料进行加热以蒸煮该淀粉并且产生淀粉凝胶，然后将其与矿棉纤维混合。以一种连续法将凝胶、添加剂、以及矿棉纤维的组合(被称为“纸浆”)计量加入到多个料盘中。向其中计量加入了纸浆的料盘的底部可任选地包含一个背衬层35 (例如，漂白的纸、未漂白的纸、或者牛皮纸背衬的铝箔，下文称为牛皮纸/铝箔)，它用于帮助从料盘中释放材料，但是还保持作为该最终产品的一部分。纸浆的表面可以是印有图案的，并且盛有纸浆的料盘可以例如通过将它们输送穿过对流隧道干燥器而随后进行干燥。接着，可以将干燥的产品或者厚片送入一个最终处理生产线上，在此处将其切割成应有的尺寸以提供面板芯20。然后可以通过施加本发明的涂料组合物将面板芯20转化成本发明的面板。优选在该芯已经成形并且进行干燥之后将该涂料组合物施加到面板芯20上。在又另一个实施方案中，根据在美国专利7，364，015中说明的方法来制备面板芯20，该专利通过引用结合在此。确切地说，该面板芯20包括一个吸音层，该吸音层包括一个互锁基体的组合石膏，它可以是一个整体的层或者可以是一种多层复合材料。令人希望的是，面板芯20是在一个常规的石膏壁板制造线上制备的，其中通过在运输带上对水、煅烧的石膏、发泡剂、以及可任选地纤维素纤维(例如纸纤维)、轻质骨料(例如膨胀的聚苯乙烯)、粘合剂(例如淀粉、胶乳)、和/或增强材料(例如三偏磷酸钠)的一种混合物进行浇注而形成了一种吸音板前体的带状物。在一个优选的实施方案中，该面板芯包括一个背衬板材(例如纸、金属箔片、或者它们的组合)、可任选地涂覆有稀松布层(例如纸、纺织的或非纺织的玻璃纤维)和/或致密层的前体(包括煅烧的石膏并且具有至少约351bs/ft3的密度)。在又另一个实施方案中，面板芯20是根据湿制毡法来制备的。在该湿制毡法中，将形成面板的材料(包括矿棉、膨胀珍珠岩、淀粉、以及较小量的添加剂)的一种水性浆料置于一个移动的丝网筛上，如长网造纸机或者圆网成形器。在一个长网造纸机的丝网筛上，通过由重力并且然后可任选地由真空抽吸对该水性浆料进行脱水而形成一个湿毡。在压辊之间将该湿毡压至一个希望的厚度从而进行附加的脱水。在烘箱中将该压制的毡进行干燥并且然后切削以生产吸音板。然后可以通过施加本发明的涂料组合物将面板芯20转化成本发明的面板。优选在该芯已经成形并且干燥之后，将该涂料组合物施加到面板芯20上。在另一个实施方案中，该面板芯20可以包括作为一种防腐剂的一种或多种不含甲醛的杀生物剂，如在美国专利申请公布2007/0277948A1中说明的，该公布通过引用结合在此。适合的不含甲醛的杀生物剂包括1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，是作为Proxel GXL或者 Proxel CRL (ARCH Chemicals)、Nalcon (Nalco)、Canguard BIT (Dow Chemical)、以及Rocima BT IS(Rohm&Haas)可获得的。其他的异噻唑啉_3_酮包括1，2_苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的多种共混物，作为Acticide MBS(Acti-Chem) 是可获得的。另外的异噻唑啉-3-酮包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、以及它们的共混物。5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑琳-3-丽的共混物是作为 Kathon LX (Rohm&Haas)、Mergal K14 (Troy Chemical)、以及Amerstat⑩251 (Drew Chemical)可获得的。另一种合适的不含甲醒的杀生物剂包括I-羟基-2 (IH)-吡啶硫酮锌，作为Zinc Omadine⑩(ARCHChemicals)是可获得的，并且优选在干状态和湿状态都是有效的。锌I-羟基-2(1H)_吡啶硫酮还可以与氧化锌一起使用，是作为Zinc Omadine 乳液可获得的。其他适合的不含甲醛的杀生物剂包括2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，是作为Kathon 893和Skane M_8 (Rohm&Haas)可获得的，并且2-(4-噻唑基)_苯并咪唑，是作为Metasol TK-100 (LanXess)可获得的。如以上所讨论的，根据本发明的涂覆的面板可任选地包括背衬层35。众多的材料可以用作背衬层35，包括未漂白的纸、漂白的纸、牛皮纸/铝箔，等类似物。一种阻燃背面涂层可以任选地与漂白的纸或未漂白的纸背衬相组合而应用以改进这些产品的表面燃烧特征。该阻燃背面涂层可以包括多种组分，例如像水、阻燃剂、以及杀生物剂。背衬层35还可以用于改进抗下垂作用和/或声音控制。此外，一个填充涂层或者多个填充涂层也可以应用到背衬层35上。该填充涂层可以包括多种组分，例如像水、填充剂、粘合剂、以及不同的其他添加剂类，如消泡剂类、杀生物剂类、以及分散剂类。本发明的一个另外的实施方案包括涂覆一个面板的方法，该方法包括施加该涂覆的组合物的这些步骤。使用本领域的普通技术人员已知的并且可获得的多种技术可以将涂料组合物施加到一块面板(优选吸音板或吸音贴砖基底)的一个或多个表面上。此类技术包括例如无空气喷涂系统，空气辅助的喷雾系统，以及类似物。该涂层可以通过以下此类方法来施加，如辊涂、流涂、浇涂、喷涂、淋涂、挤出、刮刀式涂覆以及它们的多种组合。对于此种涂层施加速率的有效范围是以干基从约2g/ft2至约200g/ft2、从3g/ft2约至约20g/ft2、并且从约4. Og/ft2至约10g/ft2。在一个实施方案中，将本发明的涂料组合物施加到该面板的背衬层30上。在另一个实施方案中，将本发明的涂料组合物施加到该面板的背衬层35上。在已经将本发明的可固化的涂料组合物施加到面板上之后，将其加热以完成干燥和固化。干燥生成的产品除去了用作该涂料组合物或者其任何组分的载体的任何水，并且将该聚合物粘合剂转化成了一种结构性的、刚性的网络以提供表面处理。“固化”在此是指一种化学或者形态学变化，这种变化足以改变聚合物的特性，例如像通过共价化学反应、离子相互作用或者聚集、改进的对面板的粘附性、相转变或转化、氢键合，等等。加热的持续时间和温度将会影响被加热的基底的干燥速率、加工和处理的简易性、以及特性发展。可以在从约100°C至约400°C (例如约175°C至约370°C、或约200°C至约215°C)下进行热处理，持续约3秒至约15分钟的一段时间。对于吸音板，优选的是在175°C至280°C下的处理。总体上，约200°C的涂层表面温度表明了完全固化。若希望的话，可以按两个或更多不同的步骤来完成干燥和固化作用。例如，该可固化的涂料组合物可以首先在一个温度下加热，并且持续足以实质性干燥但不会实质性地固化该组合物的一段时间，并且然后在一个更高的温度下加热一段第二时间和/或持续一段更长的时间段以完成固化。称之为“乙阶(B-staging)”的这样一个程序可以用于提供根据本发明的涂覆的面板。·
本发明的涂覆的面板具有增加的抗永久变形性(抗下垂作用)。令人希望的是，本发明的涂覆的面板具有小于每两英尺长度的所述涂覆的面板约O. 4英寸、优选每两英尺长度的所述涂覆的面板小于约O. 3英寸、并且更优选每两英尺长度的所述涂覆的面板小于约O. 2英寸的抗下垂作用，如根据ASTM C367-09所测定的。本发明的涂覆的面板令人希望地是基本上不含甲醛的，这意味着它以满足加利福尼亚高效能学校合作体(Collaborative for High Performance Schools)特殊环境要求第01350节的一个水平来释放或者散发甲醛。要认为是基本上不含甲醛的，该涂覆的面板应该提供16. 5 μ g/m3或更少的计算出的甲醛浓度。以下实例进一步展示了本发明，但当然不应以任何方式解释为限制其范围。实例I本实例证明了用本发明的一种涂料组合物制备并且涂覆的吸音板的抗下垂特性。在本实例中，生产了一系列涂覆的吸音板并且检测了抗下垂作用。使用常规的三聚氰胺甲醛粘合剂来制备第一面板并将其用作一个对照物(组合物W。使用一种涂料组合物来制备接下来的四个面板，这种涂料组合物包括一种不含甲醛的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括Aquaset 600聚合物粘合剂(陶氏构造用聚合物(Dow ConstructionPolymers))结合有以下四种不同的硅铝酸钙粉末中的一种具有7. 27微米的中级粒度和 2. lm2/g 的表面积的 LA-7 (Vitro Minerals)玻璃粉末(组合物 1B) ； LA 100 (VitroMinerals)玻璃粉末(组合物1C);具有10. 46微米的中级粒度和I. 2m2/g的表面积的LA300 (Vitro Minerals)玻璃粉末(组合物1D);具有7. 04微米的中级粒度和2. lm2/g的表面积的LA400 (Vitro Minerals)玻璃粉末(组合物IE)。表IA中列出了这些涂层各自的组合物。表 IA
权利要求
1.一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物，包括 (i) 一种组合物，该组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类；(b)带有至少两个羟基基团的一种含羟基基团的化合物，作为一种独立的化合物或者并入该多元酸共聚物主链中；以及(c) 一种含磷的催化剂；以及 ( )硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量， 其中，所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。
2.如权利要求I所述的涂料组合物，包括基于该涂料组合物的干组分总重约20wt.%至约50wt. %的粘合剂组合物以及约40%wt. %至约70wt. %的硅铝酸钙粉末。
3.如权利要求I或2所述的涂料组合物，其中该含羟基基团的化合物是三乙醇胺，和/或其中该多元酸共聚物是一种羧基化的丙烯酸类共聚物，并且其中该硅铝酸钙粉末具有约20微米或更小的中值粒径。
4.如权利要求1、2、或3所述的涂料组合物，进一步包括一种或多种选自下组的组分，该组由以下各项组成分散剂类、有机填充剂类、矿物填充剂类、颜料类、表面活性剂类、pH改性剂类、缓冲剂类、粘度改性剂类、稳定剂类、消泡剂类、流动改性剂类、以及它们的多种组合。
5.一种涂覆的面板,包括 (a)一块面板，该面板具有一个背衬侧以及一个相反的饰面侧；以及 (b)一个不含甲醛的涂覆层，该涂覆层是由该面板的背衬侧来支持的，该涂覆层包括 (i) 一种组合物，该组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类，(b)作为一种独立化合物的一种带有至少两个羟基基团的含羟基基团的化合物，以及(C) 一种含磷的催化剂；以及 ( )硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量， 其中，所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. 01至约1/3。
6.如权利要求5所述的涂覆的面板，其中该面板包括一种或多种选自下组的组分，该组由以下各项组成纤维、填充剂类、增量剂类、粘合剂类、表面活性剂类、以及它们的多种组合。
7.如权利要求5或6所述的涂覆的面板，其中该面板具有根据ASTMC367-09测定的、每两英尺长度的所述涂覆面板小于约O. 3英寸的抗下垂作用。
8.一种对面板进行涂覆的方法，包括 (i)提供一块面板，该面板具有一个背衬侧以及一个相反的饰面侧；并且( )将一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物施加到该面板的背衬侧上，该涂料组合物包括 (a)一种组合物，该组合物包括(a) —种多元酸共聚物，该多元酸共聚物包括至少两个羧酸基团、酸酐基团、或者它们的盐类，(b)作为一种独立化合物的一种带有至少两个羟基基团的含羟基基团的化合物，以及(C) 一种含磷的催化剂； (b)硅铝酸钙粉末，该硅铝酸钙粉末具有基于该硅铝酸钙粉末的总重小于约2wt. %的总碱含量； 其中，所述羧酸基团、酸酐基团、或者它们盐类的当量数与所述羟基基团的当量数之比是从约1/0. Ol至约1/3，并且 (iii)允许该涂料组合物固化以便形成一种涂覆的面板。
9.如权利要求8所述的方法，其中该涂料进一步包括选自下组的一种或多种附加组分，该组由以下各项组成催化剂类、填充剂类、表面活性剂类、缓冲剂类、粘度控制剂类、颜料类、平光剂、以及它们的多种组合。
10.如权利要求8或9所述的方法，进一步包括使该涂料在范围从约350T至约700 T的温度下固化。
全文摘要
本发明提供了一种可固化的、不含甲醛的涂料组合物、用该涂料组合物涂覆的面板、以及一种使用该涂料组合物来涂覆面板的方法，该涂料组合物包括一种组合物，这种组合物包括与一种含羟基基团的化合物交联的一种多元酸共聚物以及硅铝酸钙粉末。
文档编号C09D133/00GK102947397SQ201180029862
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月24日
发明者A·卡铂, J·C·图林, M·英格勒特, R·卢 申请人:Usg内部有限责任公司