[发明专利]具有氧化镁‑磷酸盐背面涂层的建筑板

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月11日提交的美国专利申请14/619,317的优先权利益，该文献的全部公开内容通过参考引入本文。

背景技术

用作吊顶天花板或墙壁的板材属于建筑物产品类别并为建筑物内部提供建筑价值、声音吸收性、声音衰减和应用功能。通常，板材，例如隔音板用于要求噪声控制的区域。这些区域的实例是办公楼、百货商店、医院、旅馆、礼堂、机场、饭店、图书馆、教室、剧场、电影院以及居住建筑物。

为了提供建筑价值和应用功能，隔音板，例如天花板基本上是平的且自支撑的以便悬吊在典型的天花板格栅体系或类似结构中。因此，隔音板具有某种水平的硬度和刚度，这通常由其断裂模量(“MOR”)测量。为了获得期望的声学特性，隔音板还应具有声音吸收以及声音传输衰减性能。

目前，大多数隔音板或砖是使用本领域中优选的水毡方法制备的，这归因于其速度和效率。在水毡方法中，使用类似于造纸的方法形成基毡。这种方法的一个型式描述在授予Baig的美国专利号5,911,818中，其通过参考引入本文。最初，将包括矿物棉、轻质骨料、纤维、粘结剂及其它添加剂的稀释水性分散体的水性浆料输送到Fourdrinier型毡成型机的运动多孔线上。水靠重力从所述浆料沥出，然后任选地进一步利用真空抽吸和/或通过压制脱水。接下来，在热烘箱或窑炉中干燥仍可能保有一定水份的脱水基毡以除去残余水份。通过精整所述经干燥的基毡获得具有可接受尺寸、外观和声学性质的板材。精整包括表面研磨、切割、穿孔/裂隙、辊涂/喷涂、切边和/或层压稀松布或纱到板材上。

典型的隔音板基毡组合物包括无机纤维、纤维素纤维、粘结剂和填料。如工业中已知的那样，无机纤维可以是矿物棉(其可与矿渣棉、岩棉和石棉互换)或玻璃纤维。矿物棉是通过首先使矿渣和少量添加剂在1300℃(2372℉)-1650℃(3002℉)下熔融形成的。然后在成纤纺丝机中经由连续空气流使所述熔融矿物质纺丝成棉毛。无机纤维是刚性的，赋予基毡松度和孔隙度。

纤维素纤维充当结构构件，同时提供湿和干基毡强度。所述强度归因于与基毡中各种成分形成无数氢键，这是纤维素纤维的亲水性的结果。

所使用的典型的基毡粘结剂是淀粉。用于隔音板的典型的淀粉是未改性、未煮过的玉米或小麦淀粉颗粒，它们分散在水性浆料中并总体上均匀地分布在基毡中。一旦在干燥过程中在水分存在下加热，淀粉颗粒就变得被蒸煮并溶解，从而为板材成分提供结合能力。淀粉不但有助于隔音板的挠曲强度，而且有助于所述板材的硬度和刚度。在具有高无机纤维浓度的某些板材组合物中，胶乳粘结剂用作主或副粘结剂。

典型的基毡填料包括轻质无机材料。轻质填料的主要功能是在毡内提供松度，从而提供较低密度且较轻重量天花板。轻质填料的实例包括膨胀珍珠岩。尽管在整个公开内容中使用术语“填料”，但是应该理解的是每种填料具有可以影响板材中的刚度、硬度、垂挂、声传播中的声音吸收和衰减的独特性能和/或特征。也可以添加重质填料，并包括例如碳酸钙、粘土或石膏。

湿毡天花板产品典型地使用淀粉和再循环新闻纸作为主粘结剂，两者都是吸湿性的。在湿气存在下，这些粘结剂吸水并损失物理完整性，而导致垂挂。一些现有的产品使用甲醛树脂背面涂层。虽然这是非常有效且低成本的解决方案，但是出于环境原因仍有动机减少或消除建筑物产品中的甲醛使用。

已经成功使用热固性聚合物树脂，例如聚羧酸酯树脂。参见例如USPN8,536,259。然而，这些树脂太昂贵而商业上不可行。

USPN 4,444,594描述了使用如下制备的酸固化组合物：在无机填料、氨基醇酸侵蚀控制剂和水存在下使氧化镁和酸式磷酸盐、氯化物或硫酸盐反应，以形成可固化浆料。所述氨基醇酸侵蚀控制剂据信被要求以防止天花板中使用的矿物棉劣化。然而，要求使用氨基醇酸侵蚀剂增加涂料成本并为涂料贡献不必要的VOC。当作为氨基化合物存在时，包含这种弱碱减缓反应速率。另外，所述组合物含有50.5％至57.9％之间的固体。

因此，仍需要低成本且不含甲醛或氨基醇的抗垂挂隔音板。

发明内容

本发明的一个方面是制造建筑板的方法。在一个实施方案中，所述方法包括将水、无机纤维和一种或多种粘结剂结合以形成浆料，其中所述粘结剂中的至少一种包含淀粉；将所述浆料成型成板材；将涂料施涂到所述板材的背面，所述涂料包含氧化镁和磷酸盐在没有氨基醇的情况下的反应产物；和干燥所述板材。