专利名称：高反射率的屋面系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷屋面系统。更特别地，本发明涉及一种包括高反射率颗粒的冷屋面系统，它可以将所述颗粒施用基材上以将屋面系统的日光反射率增加到等于或大于70%。
背景技术：
加州法规条例24条和其它机构的类似规定要求商业的屋面材料的日光反射率最小是70%。目前，许多屋面材料例如浙青和改性浙青是黑色的，并且日光反射率很低。这些黑色屋面材料大多数在表面上使用矿物颗粒以减少风化并增加耐火性。目前，用于浙青和其它深色屋面材料的大多数屋面颗粒由碎石例如长石制成的，为了使它们足够白以达到可接受的日光反射率，用陶瓷涂料涂覆它们。然而，尽管经过这些努力，现在商购得到的颗粒不够明亮，不能将黑色材料的日光反射率增加到满足70%的标准。
发明内容
在一些实施方案中，本发明是冷屋面系统，它包括至少一层浙青层和至少一层包括大量粘附到浙青层上的高反射率煅烧高岭土颗粒的颗粒层，所述高岭土颗粒的反射率是约80%至约92%。该冷屋面系统的日光反射率最小是70%，并且更特别地，日光反射率是约 70% 至约 82%。根据其它各个实施方案，本发明是冷屋面系统，该屋面系统包括屋面基材，至少一层施用屋面基材上的喷涂聚氨酯泡沫，使得屋面基材的厚度是约一英寸至约三英寸，应用到喷涂聚氨酯泡沫层上并与之粘附的弹性涂层和大量高反射率的白色煅烧高岭土颗粒，所述颗粒的反射率是约80%至约92%并且粘附到弹性涂层上。所述冷屋面系统的日光反射率最小是70%，并且更特别地，日光反射率是约70%至约82%。虽然公开了多个实施方案，但是通过下列详细说明，本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，所述详细说明显示和描述了本领域示例性的实施方案。因此，实际上认为附图
和详细说明是示例性的，并且没有限制。附图简要说明图I是根据本发明的一个实施方案的冷屋面系统的示意图。图2是根据本发明的另一个实施方案的冷屋面系统的示意图。详述已经调查了可以用于制造屋面颗粒或颗粒的各种材料，当将所述屋面颗粒或颗粒施用屋面基材上时，它可以实现高反射率的屋面表面。这些各种材料包括白色石英、板状刚玉、陶瓷砂和来自全球各种资源的煅烧粘土。当施用黑色屋面基材上时，发现这些材料没有一种满足所需的70%的日光反射率标准。例如，白色石英缺少给屋面基材提供足够的保护使之免受太阳的紫外线的必要的透明度。广泛测试板状刚玉的反射率和其它性能，但是结果并不令人满意。调查来自各种资源的煅烧粘土并且当施用屋面基材上时没有发现产生足够高的日光反射率。也测试了由白瓷碎片制成并且研磨成所需尺寸的颗粒的陶瓷砂。调查了其它类似陶瓷砂的材料，当施用浙青屋面基材上时，也未能满足70%的日光反射率标准。美国专利7，291，358和美国公开申请No. 2004/0017938，中一般显示和描述了包含反射颗粒的屋面材料和体系以及制备它们的方法，两者的全文以引用方式并入本文。根据本发明的各个实施方案的冷屋面系统包括高反射率的煅烧高岭土颗粒，它可以产生最小日光反射率是70%的屋面系统。已知煅烧高岭土被称为高岭土熟耐火粘土、硅酸铝、煅烧粘土、熟瓷土、莫来石和熟硬质耐火土。世界各地发现许多不同的煅烧高岭土资源。大多数来自不同地方的煅烧高岭土是灰白色、棕褐色或浅灰色。然而，世界上有一些独特的资源，那里有广生极其売白和闻反射率的锻烧闻岭土的闻岭土矿床。在中国和中欧/ 东欧发现这些独特的资源。在1100°C至1600°C的温度下煅烧在中国和中欧/东欧开采的高岭土以改善高岭土材料的白度和硬度。将这种独特的高岭土研磨或粉碎成尺寸大约是O. 3mm至2. 4mm的颗粒并且测定它的日光反射率。这些独特的高岭土颗粒的日光反射率是80%至92%。当以通常用于屋面材料的比例应用在黑色的屋面基材上时，产生的反射率是70%至82%。适用于本发明的各个实施方案的高反射率的煅烧高岭土的一个实例是从位于德国的 Hirschau 和 Schnaittenbach 的 AmbergerKaolinwerke 获得的高岭土熟耐火粘土 AS 45。图I是根据本发明的一个实施方案的冷屋面系统10的示意图。冷屋面系统10至少包括一层浙青层12,例如浙青或改性浙青层。浙青或改性浙青可以由一层或多层浙青层 14和一层或多层增强材料16，例如聚酯或玻璃纤维组成。上层浙青层12至少包括一层包括大量高反射率的煅烧高粘土颗粒20的颗粒层 18，它粘附或嵌入浙青层12的顶面。根据各个实施方案，高反射率的煅烧高岭土颗粒的日光反射是约80%至约92%，使得当施用增强的浙青层12上时导致屋面系统的最小日光反射率是70%，并且更特别地，日光反射率是约70%至约82%。颗粒20是亮白色的并且尺寸是约
O.3mm至约2. 4mm。在一个实施方案中，颗粒62的粒度分布大致相同。例如，颗粒62的粒度分布与下面对应标准(ASTM D451
%保留规格
权利要求
1.冷屋面系统，包含至少一层浙青层和至少一层颗粒层，所述颗粒层包含大量粘附到所述浙青层上的反射率约80%至约92%的高反射率的煅烧高岭土颗粒，其中冷屋面系统的最小日光反射率是70%或更高。
2.根据权利要求I的冷屋面系统，其中冷屋面系统的日光反射率是约70%至约82%。
3.根据权利要求I的冷屋面系统,其中煅烧高岭土颗粒的粒径是约O.3mm至约2. 4mm。
4.根据权利要求I的冷屋面系统，其中煅烧高岭土颗粒进一步包含表面处理剂。
5.根据权利要求4的冷屋面系统，其中所述表面处理剂是选自由硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅氧烷、硅酸盐、有机硅酸盐、硅树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、聚氨酯、二醇醚和它们的混合物组成的组的表面处理剂。
6.根据权利要求4的冷屋面系统，其中所述处理剂包括包含硅烷和硅氧烷的无溶剂乳液。
7.根据权利要求I的冷屋面系统，进一步包含施用于颗粒层的表面处理剂。
8.根据权利要求7的冷屋面系统，其中所述表面处理剂包含选自由硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅氧烷、硅酸盐、有机硅酸盐、硅树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、聚氨酯、二醇醚和它们的混合物组成的组的表面处理剂。
9.根据权利要求7的冷屋面系统，其中表面处理剂包括包含硅烷和硅氧烷的乳液。
10.冷屋面系统包含屋面基材、至少一层施用于屋面基材上的喷涂聚氨酯泡沫层、施用于喷涂聚氨酯泡沫层上并与之粘附的弹性涂层和颗粒层，所述颗粒层包含大量反射率是约80%至约92%的高反射率的煅烧高岭土颗粒，它与弹性涂层的上表面粘附，其中所述冷屋面系统的最小反射率是至少70%。
11.根据权利要求10的冷屋面系统，其中喷涂的聚氨酯泡沫层的厚度是约I英寸至约 3英寸。
12.根据权利要求10的冷屋面系统，其中日光反射率是至少70%至约84%。
13.根据权利要求10的冷屋面系统，其中煅烧高岭土颗粒的粒径是约O.3mm至约2.4mm。
14.根据权利要求10的冷屋面系统，其中所述弹性涂层包含丙烯酸树脂、氨基甲酸酯或有机娃的任一种。
15.根据权利要求10的冷屋面系统，其中煅烧高岭土颗粒进一步包含表面处理剂。
16.根据权利要求15的冷屋面系统，其中所述表面处理剂是选自由硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅氧烷、硅酸盐、有机硅酸盐、硅树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、聚氨酯、二醇醚和它们的混合物组成的组的处理剂。
17.根据权利要求16的冷屋面系统，其中所述表面处理剂包含硅烷和硅氧烷的乳液。
18.根据权利要求10的冷屋面系统，进一步包含施用于颗粒层的表面处理剂。
19.根据权利要求18的冷屋面系统，其中所述表面处理剂包含硅烷和硅氧烷的乳液。
20.根据权利要求18的冷屋面系统，其中所述表面处理剂包含选自由硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅氧烷、硅酸盐、有机硅酸盐、硅树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、聚氨酯、二醇醚和它们的混合物组成的组的表面处理剂。
全文摘要
冷屋面系统(10,50)包括日光反射率是80%至92%的高反射率煅烧高岭土颗粒(20,62)。当被施加到屋面基材(54)上时，高反射率高岭土颗粒(20,62)产生日光反射率大于或等于70%的屋面系统。
文档编号E04D5/12GK102612580SQ201080051939
公开日2012年7月25日 申请日期2010年8月17日 优先权日2009年10月2日
发明者E·L·塞克索尔, M·W·科尔布 申请人:国家涂料公司