用于改善吸音板性能的硅酸盐涂料及其制备方法与流程

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。

背景技术：

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。

技术实现要素：

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。进一步任选地，根据本公开的涂料基本上不含非碱土金属硅酸盐。如本文所用，“基本上不含额外的非碱金属硅酸盐粘合剂”和“基本上不含额外的非碱金属硅酸盐粘合剂”是指无机粘合剂不含大量有目的地添加的非碱金属硅酸盐粘合剂或非碱土金属硅酸盐粘合剂。因此，伴随或背景量的非碱金属硅酸盐粘合剂或非碱土金属硅酸盐粘合剂(例如，以总固体含量计，小于3体积％、小于2体积％或小于1体积％)可以存在于根据本公开的涂料组合物中，并且在本公开的范围内。因此，在实施例中，无机粘合剂由，或基本上由一种或多种碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐及其组合组成。在实施例中，金属硅酸盐选自由以下各项组成的群组：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。在实施例中，碱金属硅酸盐包括碱金属硅酸盐，其选自由以下各项组成的群组：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂及其组合。在实施例中，碱土金属硅酸盐包括碱土金属硅酸盐，其选自由以下各项组成的群组：硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。在实施例中，无机填料包括填料，其选自由以下各项组成的群组：粘土、任选高岭土或膨润土、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。在实施例中，粘合剂包括硅酸钠，且填料包括高岭土和碳酸钙中的至少一种。

在实施例中，粘合剂基本上不含甲醛。如本文所用，“基本上不含甲醛”是指粘合剂不是由甲醛或产生甲醛的化学物质制成的，并且在正常使用条件下不会释放甲醛。理想地，包括不含甲醛粘合剂的涂料组合物也基本上不含甲醛。术语“基本上不含甲醛”被定义为不含有意添加的甲醛，并且涂料组合物中可能存在伴随或背景量的甲醛(例如，小于100ppb)，并且在本公开的范围内。表面处理和背涂料中包含的某些添加剂，如湿态防腐剂或杀生物剂，可以释放、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有目的地添加的组分，吸音板仍可能由于多种原因释放、散发或产生甲醛，包含例如生物杀灭剂的降解。

涂料组合物中存在的甲醛量可以根据astmd5197通过在湿润的markes微室中将干燥的涂料样本加热至115℃，然后使用2,4-二硝基苯肼(dnph)盒在受控条件下收集排放物来测定。暴露后，用乙腈洗涤dnph盒，将乙腈洗液稀释至5ml体积，并通过液相色谱法分析样本。结果以μg/mg涂层样本报告，并与对照样本进行比较。在一系列重要测试中，对照样本的实验误差范围内的样本显然基本上不含甲醛。

任选地，本公开的涂料组合物和/或涂层还包含分散剂。

本公开还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；在背衬面上沉积一层，其包括无机粘合剂和无机填料，其中以所述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，且以所述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，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。

本公开还提供了一种涂覆纤维板的方法，包含提供具有背衬面和相对面的纤维板；在纤维板的至少一侧上沉积一层，其包括无机粘合剂和无机填料，其中以所述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，且无机填料以在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，从而在纤维板的至少一侧上形成金属硅酸盐涂料。

任选地，将无机粘合剂和无机填料预混合以形成可固化涂料组合物。因此，在实施例中，无机粘合剂和无机填料同时沉积。在实施例中，预混可固化涂料组合物还包含分散剂。在替代实施例中，无机粘合剂和无机填料是分步沉积的。例如，可以首先沉积无机填料，然后沉积无机粘合剂。任选地，分散剂可以与无机填料和/或无机粘合剂一起沉积。如本文所用，将“一层”沉积在吊顶板材的背面，无论沉积是使用预混合的可固化涂料组合物进行的还是无机粘合剂和无机填料的分步沉积。类似地，如本文所用，将“一层”沉积在纤维板的至少一侧上，无论沉积是使用预混合可固化涂料组合物进行的还是无机粘合剂和无机填料的分步沉积。

任选地，所述方法还包含除加热步骤之外或者在某些情况下代替加热步骤进行化学固化。在实施例中，化学固化包括任选在加热之后但在冷却涂料之前，用多价金属或酸的溶液涂覆金属硅酸盐涂料。然后可以干燥多价金属或酸的溶液。在实施例中，化学固化涉及提供多价金属或酸与无机填料的组合并同时沉积多价金属和无机填料。在实施例中，多价金属包括二价金属盐，三价金属盐或其组合。

无机粘合剂

通常，无机粘合剂包括可固化的金属硅酸盐化合物，它们连接在一起形成粘合体系，其有助于将所有成分保留在所需的结构基质中。无机粘合剂包括一种或多种碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐及其组合。碱金属和碱土金属硅酸盐通过交联和/或脱水有利地形成由角形sio4四面体构成的硅酸盐网络。

碱金属和/或碱土金属硅酸盐，通常以水溶液/分散体的形式提供，具有在涂料应用中有用的物理和化学特性。当作为薄涂料使用时，硅酸盐溶液/分散体干燥形成具有以下一个或多个优点的薄膜：低成本，不易燃，耐高达3000℉的温度，无味且无毒。合适的金属硅酸盐包含硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。在实施例中，金属硅酸盐为碱金属硅酸盐。在实施例中，金属硅酸盐为碱土金属硅酸盐。在实施例中，所述金属硅酸盐选自由以下各项组成的群组：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。在实施例中，所述碱土金属硅酸盐选自由以下各项组成的群组：硅酸镁、硅酸钙、硅酸铍及其组合。在实施例中，碱金属硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾及其组合。在实施例中，碱金属硅酸盐为硅酸钠。硅酸钠溶液也可称为“水玻璃”，其标称分子式为na2o(sio2)x。可商购的硅酸钠溶液的sio2:na2o的重量比在约1.5至约3.5的范围内。所述比率代表各种分子量硅酸盐物质的平均值。合适的硅酸钠溶液的sio2:na2o的重量比范围为约1.5至约3.5、约2至约3.2、约2.5至约3.2，例如约2.5、约2.6、约2.7、约2.8、约2.9、约3.0、约3.1或约3.2。在实施例中，硅酸钠溶液的sio2:na2o的重量比范围可以为约3.0至约3.2。不受理论的束缚，据信较低的碱含量提供了对水亲和力较小的硅酸盐，因此可以更快地干燥。

通过两种方法，即水的蒸发(脱水)或化学固化，将金属硅酸盐溶液转化为固体金属硅酸盐涂料。这两种机制可以单独使用或组合使用。金属硅酸盐薄膜易吸湿和降解。然而，如果水从硅酸盐中完全去除，这个过程可能会变慢。单靠空气干燥通常不足以提供暴露在天气或高水分条件下的金属硅酸盐涂层。对于此类应用，可能需要热量。温度应逐渐升高至200至210℉(约93℃至约99℃)，以缓慢除去过量的水，然后在350至700℉(约175℃至约370℃)下进行最终固化。加热过快可能导致蒸汽形成，使薄膜起泡或膨胀。为了提供相对不溶性的膜，碱金属硅酸盐溶液可以与多种多价金属化合物反应，通过从溶液中沉淀不溶性金属硅酸盐化合物来形成经固化的碱金属硅酸盐涂料，以提供固体层，如下文所详细描述的。化学固化反应可以快速发生，并且多价金属化合物可以与无机粘合剂、无机填料同时施用，或作为后处理使得多价金属化合物沉积在包括无机粘合剂的层上。

在实施例中，可固化涂料组合物基本上不含除金属硅酸盐以外的粘合剂。如本文所用，“基本上不含除金属硅酸盐以外的粘合剂”是指无机粘合剂不含大量有目的地添加的非碱金属硅酸盐粘合剂或非碱土金属硅酸盐粘合剂。因此，伴随或背景量的非碱金属硅酸盐粘合剂或非碱土金属硅酸盐粘合剂(例如，以总固体含量计，小于3体积％、小于2体积％或小于1体积％)可以存在于根据本公开的涂料组合物中，并且在本公开的范围内。因此，在实施例中，可固化涂料组合物的粘合剂由，或基本上由碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐及其组合组成。在实施例中，可固化涂料组合物和无机粘合剂基本上不含有机聚合物粘合剂且基本上不含含有甲醛的粘合剂。

无机填料

合适的矿物填料包含例如粘土(例如高岭土和膨润土)、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、膨润土盐及其混合物。在实施例中，所述填料选自由以下各项组成的群组：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。在实施例中，填料包括碳酸钙。在实施例中，填料包括碳酸钙和高岭土的组合。

无机填料与无机粘合剂不同。因此，在实施例中，无机填料基本上不含碱金属硅酸盐和碱土金属硅酸盐。如本文所用，“基本上不含碱金属硅酸盐”和“基本上不含碱土金属硅酸盐”是指无机填料不含大量有目的地添加的碱金属硅酸盐，例如硅酸钠、硅酸钾或硅酸锂，或大量有目的地添加的碱土金属硅酸盐，例如硅酸镁、硅酸钙或硅酸铍。因此，伴随或背景量的金属硅酸盐(例如，小于3体积％、小于2体积％或小于1体积％)可以存在于无机填料中，并且在本公开的范围内。包括玻璃和粘土的无机填料可包含硅酸铝，并且在本公开的范围内。

涂料组合物和涂层任选地进一步包含一种或多种选自由以下各项组成的群组的组分：分散剂、颜料、表面活性剂、ph调节剂、缓冲剂、粘度调节剂、稳定剂、消泡剂、流动调节剂及其组合。

合适的分散剂包含，例如，焦磷酸四钾(tkpp)(fmc公司)、聚羧酸钠如731a(rohm&haas公司)和非离子表面活性剂如tritoncf-10烷基芳基聚醚(陶氏化学公司)。优选地，涂料组合物包括分散剂，其选自非离子表面活性剂如triton^tmcf-10烷基芳基聚醚(陶氏化学公司)。

任选地，涂料组合物和涂层可进一步包含少量组分以赋予涂料增加的耐水性。例如，增加耐水性的组分可以约3重量％或更小、约2重量％或更小、或约1重量％或更小的量包含于涂料组合物和/或涂层中。增加耐水性的合适组分包含例如赋予涂层疏水性的硅氧烷。合适的硅氧烷包含但不限于聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷及其组合。

可固化涂料组合物可通过使用常规混合技术混合无机粘合剂、无机填料和其它任选组分来制备。通常，涂料颗粒或固体悬浮在水性载体中。通常，将无机粘合剂和无机填料加入水性载体中并与其混合，然后根据干重％的量以降序依次加入其它任选组分。或者，涂层可以通过分步沉积无机粘合剂和无机填料来制备。在这种实施例中，将无机粘合剂添加到水性载体中并与其混合，随后添加如上所述的其它任选组分，以形成通常首先沉积的粘合剂分散体，然后将无机填料添加到水性载体中并与其混合，随后添加如上文所述的其它可选组分，以形成通常随后沉积的填料分散体。

本公开的涂料组合物、粘合剂分散体和/或填料分散体的固体含量对于特定应用来说可以尽可能实用。例如，关于所用液体载体的选择和用量的限制因素为用所需固体量获得的粘度。因此，喷涂是对粘度最敏感的，而其它方法则不那么敏感。涂料组合物的固体含量的有效范围为约15％或更多，例如约20重量％或更多，或约25重量％或更多，或约30重量％或更多，或约35重量％或更多，或约40重量％或更多，或约45重量％或更多。或者，或者进一步地，涂料组合物的固体含量为约80重量％或更少，或约75重量％或更少，或约70重量％或更少。因此，涂料组合物的固体含量可以由针对涂料组合物的固体含量列举的上述任意两个端点限定。例如，涂料组合物的固体含量可以为约15重量％至约80重量％，约35重量％至约80重量％，约45重量％至约75重量％，或约45重量％至约70重量％。

在粘合剂和填料预混以形成可固化涂料组合物的实施例中，以及在粘合剂分散体和填料分散体分别制备和沉积的实施例中，以涂料组合物和/或经固化涂料层中固体的总体积计，无机粘合剂以范围为约10至约50体积％的量提供，并且以涂料组合物和/或经固化涂料层中固体的总体积计，无机填料以范围为约50至约90体积％的量提供。例如，无机粘合剂可以范围为约10至约50体积％、约15至约45体积％、或约20至约30体积％，例如约10体积％、约15体积％、约20体积％、约25体积％、约30体积％、约35体积％、约40体积％、约45体积％或约50体积％的量提供。类似地，无机填料可以范围为约，例如约50至约90体积％、约55至约85体积％、或约60至约80体积％，例如约50体积％、约55体积％、约60体积％、约65体积％、约70体积％、约75体积％、约80体积％、约85体积％或约90体积％的量提供。

例如，涂料组合物包含33.5重量％的固体硅酸钠含量为37.5％的溶液，31.4重量％的额外的水，17.6重量％的高岭土和17.6重量％的固体含量为约47.8重量％的碳酸钙，使得涂料组合物由约12.6％的硅酸钠粘合剂和约35.2％的无机填料(高岭土和碳酸钙)组成。因此，在固体中，硅酸钠粘合剂占约26.4重量％，并且无机填料占约73.6重量％。因为经固化硅酸盐的密度类似于高岭土和碳酸钙(约2.7g/cc)，所以组合物和最终涂料中硅酸钠粘合剂和无机填料的相应体积百分比与溶液中的重量百分比分布大致相同，即约26.4体积％的硅酸盐粘合剂和约73.6体积％的无机填料。因此，对于包括硅酸钠、大多数粘土和/或碳酸钙的组合物，组合物中固体的重量百分比大致对应于涂料组合物和最终硅酸盐涂料中的体积百分比(由于相似的密度)。然而，如本领域技术人员将容易认识到的，如果使用具有比金属硅酸盐粘合剂的密度高得多或低得多的填料(例如，空心球)，则组合物中固体的重量百分比与根据本公开的金属硅酸盐涂料组合物和硅酸盐涂料中的体积百分比不同。

纤维板

本公开还涉及涂覆有本公开的涂料组合物的板(例如吸音板、吊顶板材)。如图1示意性示出的，根据本公开的一个方面的经涂覆板10包括具有背衬面30和相对面40的板芯20。所述板任选地还包括与背衬面30接触的背衬层35，和/或与相对面40接触的面层45。背涂层50安置为例如与背衬面30或任选的背衬层35接触任选地，另一前涂层60安置在例如向相对面40或任选的面层45上。

背涂层50有利地抵消了潮湿条件下的重力下垂，因此将涂料施加到板芯20的背衬面30(或背衬层35，如果存在的话)。背衬面30可以是在悬挂式吊顶板材系统中指向所述板上方的通风室的一侧。经涂覆板10可以是用于衰减声音的吸音板。背衬面30可以是在墙壁上设置吸音板的应用中指向板后面的墙壁的一侧。

制造板芯20的说明性过程描述于美国专利第1,769,519号中。在一个方面，板芯20包括矿棉纤维和淀粉。在本公开的另一方面，淀粉组分可以是淀粉凝胶，其用作矿棉纤维的粘合剂，如美国专利第1,769,519号、第3,246,063号和第3,307,651号中所公开的。在本公开的另一方面，所述板芯20可包括玻璃纤维板。

本公开的经涂覆板的板芯20还可以包含各种其它添加剂和试剂。例如，板芯20可以包含硫酸钙材料(例如灰泥、石膏和/或硬石膏)、硼酸和六偏磷酸钠(shmp)。当制造吸音板时，高岭土和瓜尔胶可以代替灰泥和硼酸。

可以使用多种技术制备本公开的经涂覆板的板芯。在一个实施例中，板芯20通过湿法毡合或水毡合工艺制备，如美国专利第4,911,788号和第6,919,132号中所述。在另一个实施例中，所述板芯20通过将淀粉和各种添加剂在水中融合和混合以提供浆料来制备。将所述浆料加热以蒸煮淀粉产生淀粉凝胶，淀粉凝胶随后与矿棉纤维混合。凝胶、添加剂和矿棉纤维(称为“纸浆”)的这种组合以连续方法计量加入托盘中。计量加入纸浆的托盘的底部可任选地含有背衬层35(例如，漂白纸、未漂白纸或牛皮纸背衬铝箔，下文称为牛皮纸/铝箔)，其用于帮助从托盘中释放材料，还作为成品的一部分保留。所述纸浆的表面可以被图案化，并且含有纸浆的托盘可以随后被干燥，例如，通过将它们运输通过对流隧道式干燥器。然后，经干燥的产品或厚板可被送入精整线，在精整线中，经干燥的产品或板材可被切割成一定尺寸，以提供板芯20。然后，可通过施加本公开的涂料组合物，将板芯20转变成本公开的板。在板芯已经形成并干燥之后优选将涂料组合物施加到板芯20上。在又一个实施例中，板芯20根据美国专利，第7,364,015号中描述的方法制备，该专利通过引用并入本文。具体地，板芯20包括声学层，声学层包括凝固石膏的互锁基质，其可以是整体层或可以是多层复合物。理想地，板芯20在常规石膏墙板生产线上制备，其中通过在传送带上浇铸水、煅烧石膏、发泡剂和任选的纤维素纤维(例如，纸纤维)、轻质骨料(例如，发泡聚苯乙烯)、粘合剂(例如，淀粉、胶乳)和/或增强材料(例如，三偏磷酸钠))的混合物来形成吸音板前体的带状物。

在实施例中，板芯包括背衬板(例如纸、金属箔或其组合)，可选地涂覆有稀松布层(例如纸、织造或非织造玻璃纤维)和/或致密层前体，致密层前体包括煅烧石膏并具有至少约35lbs/ft³的密度。在又一个实施例中，板芯20根据湿法毡合工艺制备。在湿法毡合工艺中，将包含矿棉、膨胀珍珠岩、淀粉和少量添加剂的形成板的材料的含水浆料沉积在移动的金属丝网上，如长网造纸机或圆筒成形器。在长网造纸机的金属丝网上，通过重力将所述含水浆料脱水，然后任选通过真空抽吸，形成湿垫。将湿垫在压辊之间压制成所需的厚度，以进行额外的脱水。将压制后的垫子在烘箱中干燥，然后切割成吸音板。然后，可通过施加本公开的涂料组合物，将板芯20转变成本公开的板。在板芯已经形成并干燥之后优选将涂料组合物施加到板芯20上。

在另一个实施例中，所述板芯20可包含一种或多种不含甲醛的杀生物剂作为防腐剂，如美国专利申请2007/0277948a1中所述，该专利申请通过引用并入本文。合适的不含甲醛的杀生物剂包含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，可作为或(arch化学公司)、(纳尔科公司)、canguard^tmbit(陶氏化学公司)和rocima^tmbt1s(rohm&haas公司)获得。其它异噻唑啉-3-酮包含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的共混物，可作为mbs(acti-chem公司)获得。另外的异噻唑啉-3-酮包含5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮及其共混物。5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的共混物可作为kathon^tmlx(rohm&haas公司)，k14(troy化学公司)和251(德鲁化学公司)获得。另一种合适的不含甲醛的杀生物剂包含1-羟基-2(1h)-吡啶硫酮锌，可以作为(arch化学公司)获得，并且优选在干态和湿态下均有效。1-羟基-2(1h)-吡啶硫酮锌也可以与氧化锌一起使用，可以作为乳液获得。其它合适的不含甲醛的杀生物剂包含2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，可作为katon^tm893和m-8(rohm&haas公司)获得，以及2-(4-噻唑基)-苯并咪唑，可作为tk-100(lanxess公司)获得。

如前所述，根据本公开的经涂覆板可任选地包含背衬层35。多种材料可用作背衬层35，包含未漂白纸、漂白纸、牛皮纸/铝箔等。阻燃背涂料可任选地与经漂白或未漂白的纸背衬结合使用，以改善产品表面燃烧特征。阻燃背涂料可包含多种组分，如，例如水、阻燃剂和杀生物剂。背衬层35也可用于改善抗下垂性和/或声音控制。另外，也可以将填充涂料或多个填充涂料施加到背衬层35上。填充涂层可包含各种组分，如，例如水、填料、粘合剂和各种其它添加剂，例如消泡剂，杀生物剂和分散剂。通常，当使用填充涂层时，填充涂层通常在本公开所述的金属硅酸盐涂层之后施加。

本公开所述的涂料组合物适用于经涂覆板的正面和/或背面，例如纤维板(例如吸音板或吊顶板材)。本公开的涂料组合物可以与本领域已知的、并且通过本领域已知的方法制备的吸音板一起使用，包含通过水毡工艺制备的吸音板。根据本公开使用的合适的商用吊顶板材包含，例如，可从美国伊利诺伊州芝加哥的usginteriors公司获得的radar^tm牌吊顶板材。radar^tm牌板材是一种水毡化的矿渣棉或矿棉纤维板，厚度为5/8英寸，其组成如下：1至75重量％的矿渣棉纤维、5至75重量％的膨胀珍珠岩、1至25重量％的纤维素、5至15重量％的淀粉、0至15重量％的高岭土、0至80重量％的硫酸钙无水物、少于2重量％的石灰石或白云石、少于5重量％的结晶二氧化硅，以及小于2重量％的醋酸乙烯酯聚合物或乙烯醋酸乙烯酯聚合物。矿棉纤维的直径在相当大的范围内变化，例如0.25至20微米，并且大多数纤维的直径在3至4微米的范围内。矿物纤维的长度范围为约1毫米至约8毫米。例如，吸音板及其制备描述于，例如，美国专利第1,769,519号、3,246,063号、3,307,651号、4,911,788号、6,443,258号、6,919,132号和7,364,015号中，这些专利均通过引用并入本文。

方法

本公开还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；在背衬面上沉积一层，其包括无机粘合剂和无机填料，其中以所述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，且以所述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。

本公开还提供了一种涂覆纤维板的方法，包含提供具有背衬面和相对面的纤维板；在纤维板的至少一侧上沉积一层，其包括无机粘合剂和无机填料，其中以所述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，且以所述层中固体的总体积计，无机填料以在50至90体积％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，从而在纤维板的至少一侧上形成金属硅酸盐涂料。

在实施例中，将无机粘合剂和无机填料预混以形成可固化涂料组合物，并因此同时沉积在混合物中。在替代实施例中，将无机填料和无机粘合剂从无机粘合剂分散体和无机填料分散体逐步沉积。任选地，首先沉积无机填料，然后沉积无机粘合剂，并与第一无机填料层接触。不受理论的束缚，据信沉积无机填料首先增强了填料在硅酸盐粘合剂交联/脱水形成的基质中的保留，并且进一步促进了硅酸盐粘合剂的交联/脱水。在实施例中，分散剂可以混合到可固化涂料组合物中，并与无机粘合剂和无机填料同时沉积。当粘合剂和填料分步沉积时，分散剂也可以包含于无机粘合剂分散体和/或无机填料分散体中。

可以使用本领域技术人员容易知道和可获得的各种技术将涂料组合物施加到板的一个或多个表面上，优选纤维吸音板或吊顶板材基板。这些技术包含例如无空气喷涂系统、空气辅助喷涂系统等。涂料可以通过如辊涂、流涂、泛涂、喷涂、幕涂、挤出、刮涂及其组合的方法来施加。可施加金属硅酸盐涂料，以使涂覆重量基于湿基的量为约10g/ft²至约40g/ft²、约15g/ft²至约35g/ft²和15g/ft²至约25g/ft²。涂料组合物可具有任何合适的固体含量，例如，在约30％至约70％、约40％至约70％、约40％至约50％或约60％至约70％的范围内。金属硅酸盐涂料可以从65％的固体组合物施加，以获得基于干基计的涂覆重量为约0.014lb/ft²(约6.5g/ft²)至约0.065lb/ft²(约29.3g/ft²)、约0.020lb/ft²(约9.8g/ft²)至约0.050lb/ft²(约22.8g/ft²)、或约0.020lb/ft²(约9.8g/ft²)至约0.036lb/ft²(约16.3g/ft²)。在实施例中，金属硅酸盐涂层可以从45重量％的固体组合物施加，以获得基于干基计的涂覆重量为约0.010lb/ft²(约4.5g/ft²)至约0.040lb/ft²(约18g/ft²)、约0.015lb/ft²(约6.8g/ft²)至约0.035lb/ft²(约15.8g/ft²)、或约0.015lb/ft²(约6.8g/ft²)至约0.025lb/ft²(约11.3g/ft²)。在一个实施例中，将本公开的涂料组合物施加到板的背衬面30上。在另一个实施例中，将本公开的涂料组合物施加到板的背衬层35上。

在将本公开的可固化涂料组合物作为预混固化组合物或无机填料和无机粘合剂以分步沉积的方式施加到板上之后，将其加热进行干燥和固化以形成交联/脱水的固体金属硅酸盐涂层。不受理论束缚，认为加热影响无机硅酸盐粘合剂的固化和交联/脱水，从而增强无机填料在所需结构基质中的保留。干燥所得产品除去用作涂料组合物或其任何组分的载体的任何水，并将无机硅酸盐聚合物粘合剂转化为能够为板提供增强的结构刚性的结构刚性网络。“固化”在本文中是指足以改变粘合剂特性的化学或形态变化，如，例如通过共价化学反应(例如缩合反应)、氢键合等。

加热的持续时间和温度将影响干燥速度、加工或处理的容易性以及被加热基材的性能发展。可以在约100℃至约300℃(例如，约150℃至约300℃、或约175℃至约250℃、或约200℃至约250℃)下进行约3秒至约15分钟的一段时间的热处理。对于吸音板，合适的温度范围为约175℃至约280℃，或约190℃至约240℃(约375至约450℉)。通常，涂料表面温度为约200至240℃(约390至约465℉)表示完全固化。

如果需要，干燥和固化功能可以在两个或多个不同的步骤中进行。例如，可固化涂料组合物可以首先在足以基本干燥但不能基本固化该组合物的温度下加热一段时间，然后在更高的温度下和/或更长的时间内第二次加热，以实现完全固化。这种称为“b-分阶段”的方法可用于提供根据本公开的经涂覆板。

任选地，除了热固化之外，或者甚至代替热固化，本公开的方法可以利用化学固化。化学固化可包含沉积多价金属化合物或酸性溶液，通过从溶液中沉淀不溶性金属硅酸盐化合物来形成经固化的金属硅酸盐涂料，以提供固体层。在实施例中，在进行加热之后，例如，为了干燥和固化本公开的金属硅酸盐涂层，金属硅酸盐涂层可以在冷却之前进一步用多价金属或酸的溶液涂覆。在所述无机粘合剂和无机填料分步沉积的实施例中，多价金属可以与无机填料和/或无机粘合剂一起提供并同时沉积。

不受理论的束缚，据信多价金属置换无机网络间隙空间中的任何一价阳离子(例如钠、锂或钾)可加速固化并形成不溶性硅酸盐涂料。多价金属可以二价和/或三价金属盐的形式提供。合适的多价金属包含但不限于be²⁺、mg²⁺、ca²⁺、sr²⁺、ba²⁺、zn²⁺、cu²⁺、fe²⁺、fe³⁺和al³⁺。在实施例中，多价金属包含金属盐，其具有选自由以下各项组成的群组的二价或三价阳离子：铍、镁、钙、锶、钡、锌、铜、铁、铝及其组合。在实施例中，多价金属包含金属盐，其具有选自由以下各项组成的群组的二价或三价阳离子：钙、镁、锌、铜、铁、铝及其组合。在实施例中，多价金属包含碱土金属盐，其阳离子选自由以下各项组成的群组：铍、镁、钙、锶、钡及其组合。合适的盐包含氯化物、碳酸盐、硫酸盐及其组合。在实施例中，多价金属以氧化物、氢氧化物或其组合的形式提供。不受理论的束缚，据信较慢溶解的化合物，例如碳酸盐、氧化物、氢氧化物等，可用于提供稳定的制剂。

多价金属化合物可通过本领域已知的任何技术来施加，例如，无空气喷涂系统、空气辅助喷涂系统等。多价金属化合物涂料可以通过诸如辊涂、流涂、泛涂、喷涂、幕涂、挤出、刮涂及其组合的方法来施加。多价金属化合物的溶液，包含但不限于氯化钙、氯化镁及其组合，可以喷涂到涂覆有可固化涂料组合物的热板上。不受理论的束缚，据信存在驱动化学固化反应完成所需的最小量的多价金属盐。用于驱动化学固化反应完成的多价金属盐的合适涂覆重量为，基于湿基或干基，至少约2.5mmol/ft²，或至少约5mmol/ft²。多价金属可以盐的形式沉积，涂覆重量(基于干基或湿基)的范围为约2.5mmol//ft²至约35mmol//ft²，或约5mmol//ft²至约30mmol//ft²，约7mmol//ft²至约20mmol//ft²，或约9mmol//ft²至约15mmol//ft²。

任选地，在将多价金属化合物的溶液喷涂到板上之后，可将板干燥并再次加热，例如，加热至范围为100℉至400℉(约35℃至约210℃)的温度，持续20秒至五分钟。

在酸用于化学固化的实施例中，酸可以是任何酸，例如有机酸或矿物酸，包含但不限于选自由以下各项组成的群组的有机酸和矿物酸：乙酸、硫酸、磷酸及其组合。

如根据astmc367m-09所测定的，本公开的经涂覆板具有增强的抗永久变形性(抗下垂性)。

下垂度测试-astmc367m-09

吊顶板材的垂度可以根据astmc367m-09进行测量。简单地说，将吊顶板材放置在模拟天花板网格的测试架中。测量在测试架中放置的板的几何中心的垂直位置，以确定在70℉(21℃)/50％r.h.下调节1小时后产品的初始位置。一旦测量了板材板的初始位置，就将板材暴露于包括单个测试周期的各种环境条件下。特别地，在下面描述的实例中，在104℉(40℃)/50％r.h.下12小时，然后在70℉(21℃)/50％r.h.下12小时为一个循环，进行3次，在每个循环完成后测量中心位置。以两种方式记录下垂。“总移动”是通过在三个循环完成后获取吊顶板材的初始位置和板材的最终位置之间的垂直位置差来确定的。“最终位置”是通过获取板材的最终垂直位置来确定的。除非另有说明，否则，对于2英寸×4英寸板材的下垂度，以英寸为单位列出。本公开的合适板材显示出比未经涂覆的板材更小的下垂度，例如，下垂度小于约1.0英寸、或小于约0.8英寸、或小于约0.6英寸、或小于约0.5英寸、或小于约0.4英寸、或小于约0.3英寸、或小于约0.2英寸、或小于约0.1英寸。

本文中本公开的具体预期方面将在以下编号段落中描述。

1.一种涂覆的纤维板，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，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，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。

2.一种可固化涂料组合物，其包括：

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。

3.根据段落1或2所述的纤维板或组合物，其中涂料不含额外的粘合剂。

4.根据段落1至3中任一段所述的纤维板或组合物，其中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。

5.根据段落1至4中任一项所述的纤维板或组合物，其中所述粘合剂包括硅酸钠。

6.根据段落1至5中任一段所述的纤维板或组合物，其中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。

7.根据段落6所述的纤维板或组合物，其中无机填料包括高岭土和/或碳酸钙。

8.根据段落1至7中任一段所述的纤维板或组合物，其中涂料基本上不含甲醛。

9.根据段落1至8中任一段所述的纤维板或组合物，其中粘合剂包括硅酸钠，且填料包括高岭土和碳酸钙中的至少一种。

10.根据段落1至9中任一段所述的纤维板或组合物，其中涂料还包含分散剂。

11.一种涂覆纤维板的方法，其包括：

提供具有背衬面和相对面的纤维板；

在纤维板的至少一面沉积一层，所述层包括无机粘合剂和无机填料，其中以干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，且以干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，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，从而在纤维板的至少一侧上形成金属硅酸盐涂料。

12.根据段落11所述的方法，其中将无机粘合剂和无机填料预混以形成可固化涂料组合物。

13.根据段落11所述的方法，其中将无机填料沉积为第一层，并且将无机粘合剂沉积为与所述第一层接触的后续层。

14.根据段落11至13中任一段所述的方法，还包括化学固化。

15.根据段落14所述的方法，其中化学固化包括用多价金属或酸的溶液涂覆金属硅酸盐涂层，并干燥涂料。

16.根据段落14所述的方法，其中将无机填料沉积为第一层，将无机粘合剂沉积为与第一层接触的后续层，化学固化包括在第一层中沉积多价金属和无机填料。

17.根据段落15或段落16所述的方法，其中化学固化的步骤包括用多价金属的溶液涂覆金属硅酸盐涂层，且所述多价金属包括碱土金属盐，所述碱土金属盐包括选自以下各项组成的群组的阳离子：铍、镁、钙、锶、钡及其组合。

18.根据段落15所述的方法，其中化学固化包括用酸溶液涂覆碱金属硅酸盐涂层，所述酸包括有机酸、无机酸或其组合。

19.根据段落11至18中任一段所述的方法，其中金属硅酸盐涂料具有的涂覆重量在约0.01lb/ft²(干基)至约0.07lb/ft²(干基)的范围内。

20.根据段落14或15中任一段所述的方法，其中化学固化包括以5mmols/ft²至约30mmols/ft²的涂覆重量(干或湿)施加所述多价金属溶液。

前面的描述仅仅是为了清楚理解而给出的，不应由此理解成不必要的限制，因为在本发明范围内的修改对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。

根据以下实例，可以更好地理解根据本公开的组合物、板和方法，这些实例仅仅是为了说明本公开的组合物、板和方法，并不意味着以任何方式限制本公开的范围。

实例

实例1

制造了一系列经涂覆的吸音吊顶板材，并对其抗下垂性能进行了测试。除非另有说明，各实例中使用的所有吊顶板材都是可从美国伊利诺伊州芝加哥的usginteriors公司获得的radar^tm牌吊顶板材。radar^tm牌板材是一种水毡化的矿渣棉或矿棉纤维板，厚度为5/8英寸，其组成如下：1至75重量％的矿渣棉纤维、5至75重量％的膨胀珍珠岩、1至25重量％的纤维素、5至15重量％的淀粉、0至15重量％的高岭土、0至80重量％的硫酸钙无水物、少于2重量％的石灰石或白云石、少于5重量％的结晶二氧化硅，以及小于2重量％的醋酸乙烯酯聚合物或乙烯醋酸乙烯酯聚合物。矿棉纤维的直径在相当大的范围内变化，例如0.25至20微米，并且大多数纤维的直径在3至4微米的范围内。矿物纤维的长度范围为约1毫米至约8毫米。

使用包括本公开的无甲醛粘合剂组合物的涂料组合物制备样本，所述涂料组合物包括硅酸钠溶液(n硅酸钠溶液，3.22sio2:na2o，37.5％固体，pq公司，宾夕法尼亚州福吉谷和无机填料。硅酸盐涂料组合物包含33.5重量％的硅酸钠溶液、31.4重量％的水、17.6重量％的高岭土和17.6重量％的碳酸钙。硅酸盐涂料组合物的密度为11.86lb/gal，5rpm下的粘度为4,000cp，100rpm下的粘度为280cp，和120℃下的固体含量为52重量％。在具有#3hb轴的布氏粘度计上测量粘度。对各个样本板进行辊涂，以提供具有前底漆和硅酸盐背涂料的4英尺×4英寸样本板。板材没有穿孔或裂开，也没有对其施加面漆。

三个对照样本，(1)完全成品的吊顶板材，经过冲孔和裂缝，具有三聚氰胺甲醛背涂料，前底漆涂料和面漆，(2)未完成的吊顶板材，仅有三聚氰胺甲醛背涂料和前底漆涂料，和(3)未经涂覆的吊顶板材，用于比较。

使涂覆有本公开的硅酸盐涂料组合物的第一组吊顶板材样本在空气温度为600℉的高速空气冲击对流烘箱中穿过一次。在烘箱后不久使用手持红外温度计，25秒的总烘箱时间提供350℉的表面温度(硅酸盐#1)。制备第二组样本与第一组样本相同，但是使吊顶板材在相同的烘箱中穿过三次，达到450℉的背面温度和75秒的总烘箱时间(硅酸盐#2)。下垂实验如上所述进行。

如上表所示和图2所图示，与未经涂覆的吊顶板材相比，根据本公开的所有经涂覆的吊顶板材具有降低的下垂度。此外，当硅酸盐涂料在较高温度下被固化时(硅酸盐#2)，涂覆有本公开的硅酸盐基涂料组合物的吊顶板材显示出与具有甲醛涂料的成品吊顶板材和仅具有甲醛涂料的吊顶板材类似的性能。因此，实例1证明涂覆有本公开的可固化涂料组合物的吊顶板材表现出至少与工业标准的经甲醛涂覆的吊顶板材相当的性能。

实例2

制造了一系列经涂覆的吸音吊顶板材，并对其抗下垂性能进行了测试。使用本公开的涂料组合物制备样本，涂料组合物包含不含甲醛的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含硅酸钠溶液和无机填料。硅酸盐涂料组合物包含45.7重量％的硅酸钠溶液(n硅酸钠溶液，3.22sio2:na2o，37.5％固体，pq公司，valleyforge，pa)(27.3体积％，以固体的总体积计)、8.6重量％的水和45.7重量％的碳酸钙(72.7体积％，以固体的总体积计)(cc90，superiormineralscompany，savage，mn)。使用辊涂机在板材的背面涂覆一系列2英尺×4英尺的吊顶板材，如下表所述。使样本穿过空气温度为600℉(315.5℃)的高速空气冲击对流烘箱，达到约400℉的背面温度。对一些样本用辊涂机涂覆第二层硅酸盐涂料，并使样本穿过相同的烘箱，达到约400℉的背面温度。然后用辊涂机或喷涂机用如下表中所述的碱土金属盐水溶液涂覆板材，并使板材穿过空气温度为大约400℉的气体燃烧明火精整炉，达到约375℉的背面温度。所有记录的重量都是基于干基提供的。板材是用标准冲头/裂缝和面漆来完成的。在吊顶板材内部冲孔或钻孔或形成裂缝，可以吸收和衰减声波。如上所述，测试样本对水分引起的下垂的抗性。测试具有三聚氰胺甲醛基涂料的样本板材和未施加涂料的吊顶板材作为对照。

与未经涂覆的板材相比，所有经涂覆的板材都降低了下垂度。如通过比较具有本公开的涂料组合物硅酸盐#6和硅酸盐#8的板材所示，随着施加的硅酸盐总量的增加，抗下垂性增加(总移动量减少)。此外，如通过比较具有本公开的涂料组合物硅酸盐#7和硅酸盐#9的板材所示，随着碱土金属盐溶液的涂覆重量增加，抗下垂性增加(总移动量减少)。不受理论的束缚，据信当碱土金属盐溶液的涂覆重量增加时，存在更多的多价碱土金属以置换无机硅酸盐网络的间隙空间中更多的单价阳离子(例如钠)，加速固化并形成不溶性硅酸盐涂层。因此，实例2说明了本公开的可固化涂料组合物和经涂覆的吊顶板材。因此，当施加的硅酸盐总量增加并且碱土金属盐的涂覆重量以足以形成不溶性涂料的量施加时，实例2显示了本公开的涂料的改进的抗下垂性。实例2进一步证明，涂覆有本公开的可固化涂料组合物的吊顶板材的性能至少与经工业标准三聚氰胺甲醛涂覆的吊顶板材相当，如果没有更好的话。