例中，瓷砖屋顶用系统可包括屋顶 板、任选的绝缘层、本发明的底衬和屋顶用瓷砖。
[0104] 本发明的实践不必受限于屋顶板的类型。例如，屋顶板可包括平坦屋顶、低斜度屋 顶或高斜度屋顶。所述板可由木材、金属、混凝土或可用于制造屋顶板的任何材料制得。
[0105] 如本领域已知，绝缘层可包括绝缘板，如聚异氰脲酸酯或聚苯乙烯绝缘板。可使用 已知技术（如粘合剂结合或机械紧固）将这些绝缘板固定至屋顶板。
[0106] 在一个或多个实施例中，底衬可直接施用至屋顶板，绝缘板可施用至底衬上。在其 他实施例中，底衬可施用至任选的绝缘层上。当不存在绝缘层时，底衬可直接施用至屋顶 板。
[0107] 在一个或多个实施例中，随后在底衬顶部上将金属面板或瓷砖固定至屋顶。当绝 缘板施用至底衬上时，可使用已知技术将金属面板或瓷砖固定至绝缘层上。
[0108] 例如，图4显示了具有屋顶系统41的建筑结构40,所述屋顶系统41包括屋顶板 42、根据本发明的一个或多个实施例的沥青片材46、和可包括金属覆层或瓷砖的耐候性覆 盖物48。任选的绝缘层可位于沥青片材46上方或下方。在实施例中的一个或多个中，沥青 片材46可在屋顶用系统41中用作底衬。
[0109] 在其他实施例中，本发明的沥青片材可用作阻挡片材（其也可称为材料）。这些阻 挡材料可包括用于防止或降低氧气和氮气流动进入和/或离开建筑结构的空气阻挡层。在 其他实施例中，这些阻挡材料可包括用于防止或降低水蒸气流动进入和/或离开建筑结构 的蒸气阻挡层。在其他实施例中，这些阻挡材料可包括用于防止或降低水分（即液体水） 流动进入和/或离开建筑结构的水分阻挡层。
[0110] 例如，图5显示了具有平坦屋顶系统51的建筑结构50,所述平坦屋顶系统51包括 屋顶板52、根据本发明的实施例的沥青片材58、绝缘层54和耐候性层56。可用作蒸气阻挡 层的沥青片材58可在绝缘层54的上方或下方。
[0111] 在一个或多个实施例中，阻挡片材可应用于建筑结构的竖直表面（如墙壁）。使用 常规技术，可在施用外部覆盖层（如金属墙壁面板、砖、复合材料护墙板、木材护墙板或乙 烯基护墙板）之前将阻挡层施用至建筑结构的外表面。
[0112] 例如，图6显示了具有墙壁系统62的建筑结构60,所述墙壁系统62包括结构支撑 件63、绝缘层64、根据本发明的实施例的沥青片材66和外部覆层68。可在墙壁系统中用作 蒸气阻挡层的沥青片材66可位于绝缘层64的内部或外部。
[0113] 在其他实施例中，沥青片材可用作屋顶用膜。例如，沥青片材可在沥青屋顶用膜 系统中用作基底片材或顶部片材。在一个或多个实施例中，这些沥青膜为本领域已知类型 的经改性的沥青膜。这些膜的例子（尽管不具有可膨胀石墨）在美国专利No. 6, 492, 439、 No. 6, 486, 236,No. 4, 835, 199,No. 7, 442, 270,No. 7, 146, 77UNo. 7, 070, 843,No. 4, 992, 315 和No. 6, 924, 015中示出，所述专利以引用方式并入本文。
[0114] 沥青片材的特征
[0115] 在一个或多个实施例中，本发明提供了一种金属屋顶用系统或瓷砖屋顶用系统， 其中本发明的一个或多个实施例的沥青片材用作底衬，且所述屋顶用系统的特征在于为符 合UL和/或ASTM分类的A类屋顶用系统；实际上，当在屋顶用系统内使用沥青片材的单个 层作为唯一的防火层时即是如此。在本发明的一个或多个实施例中，本发明的沥青片材可 在可满足UL 790的屋面燃烧测试的性能标准的屋顶用系统中使用。实际上，屋顶用系统可 包括作为唯一的防火层的本发明的沥青片材的单个片材，并可满足UL 790的屋面燃烧测 试的性能标准。在其他实施例中，沥青片材可在墙壁系统中使用，以满足NFPA-285的性能 标准。
[0116] 在一个或多个实施例中，本发明的沥青片材有利地为耐湿性的，并可满足ASTM D1970-09的要求。在这些或其他实施例中，沥青片材的特征在于小于1.0g/hr-m2、在其他 实施例中小于0. 5g/hr-m2、在其他实施例中小于0. lg/hr-m2、在其他实施例中小于0. 08g/ hr-m2的如由ASTM E96定义的水蒸气穿透率。
[0117] 在一个或多个实施例中，本发明的沥青片材有利地为自粘附的（例如可自粘附至 基材），所述性质至少部分源自其中分散其他成分的基体的沥青性质。在某些实施例中，也 据信该优点至少部分源自相对于片材的其他成分（例如固体，如填料和阻燃剂）存在于片 材中的沥青材料的量。另外，某些实施例的沥青片材有利地为自密封的，换言之，片材可围 绕钉眼等形成防水密封。仍然据信所述优点源自存在于某些实施例的片材中的沥青材料的 水平。
[0118] 为了说明本发明的实施，已制备和测试如下实例。然而，实例不应被视为限制本发 明的范围。权利要求书用于限定本发明。
[0119] 实验
[0120] 样品 1-4
[0121] 通过使用表I (其显示了以重量百分比计的成分）所述的成分，制备实验室规模的 沥青膜。然后使膜经受燃烧测试，那些测试的结果同样提供于表I中。
[0122] 通过首先制备沥青混合物，然后由所述混合物制造膜而形成膜。制造技术包括将 玻璃稀松布嵌入膜中。具体地，通过如下方式制备沥青组合物：将沥青加热至约300° F，然 后通过使用常规混合装置在中至高剪切下将SBS共聚物添加至熔融沥青中。混合持续接近 20分钟，直至混合物显得光滑均匀（这表示聚合物溶解了的事实）。在过程中混合物的温 度峰值在大约340-380° F。在添加 SBS共聚物之后，在类似剪切下且在通常保持相同温度 的同时添加其他填料（不包括可膨胀石墨）和增粘剂。然后使混合物冷却至300-350° F， 然后在混合持续约2分钟的同时添加可膨胀石墨。一旦确定石墨均匀分布，则制造膜。通 常通过将混合物浇注至其上设置玻璃稀松布的剥离纸上而制造膜。将隔片设置于剥离纸的 边缘处以控制膜厚度，然后将剥离纸施用至混合物的顶部上并压制以形成平坦膜。一旦膜 冷却以用于充分处理，则通过将膜钉在4" x5"夹板或OSB板而制得测试样品。将热电偶夹 在膜样品与木材之间。然后以5/12斜度悬挂测试样品。设置具有4"长的火焰的丙烷炬， 使得火焰尖端接近样品而不接触样品。
[0123]
【主权项】
1. 一种沥青片材，其包括： 沥青组分，所述沥青组分包含沥青粘结剂和可膨胀石墨。
2. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述可膨胀石墨分散于整个所述沥青粘结剂 中。
3. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述可膨胀石墨位于所述片材的一个或多个 高浓度区域内。
4. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述可膨胀石墨位于所述片材的一个或多个 高浓度区域内，且其中所述可膨胀石墨分散于整个所述沥青粘结剂中。
5. 根据权利要求3所述的沥青片材，其中所述片材的一个或多个高浓度区域嵌入沥青 粘结剂的层之间。
6. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述沥青组分还包含分散于所述沥青粘结剂 内的聚合物改性剂。
7. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述聚合物改性剂选自聚丁二烯、聚异戊二 烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚 物、无规苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌 段共聚物、无规苯乙烯-异戊二烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氯丁 二烯橡胶。
8. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述沥青组分还包含分散于所述沥青粘结剂 内的补充阻燃剂。
9. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述补充阻燃剂为硬硼钙石。
10. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述沥青组分包含约〇. 5至约40重量份可 膨胀石墨/1〇〇重量份沥青粘结剂。
11. 根据权利要求1所述的沥青片材，其中所述沥青片材包括增强纺织品。
12. 权利要求1所述的沥青片材作为屋顶用膜的一个或多个层的用途。
13. 权利要求1所述的沥青片材作为屋顶用底衬的用途。
14. 权利要求1所述的沥青片材作为阻挡片材的用途。
15. -种屋顶系统，其包括： a. 屋顶板； b. 底衬；和 c. 覆盖所述底衬的一个或多个金属面板，其中所述底衬包括沥青组分，所述沥青组分 包含沥青粘结剂和分散于所述沥青粘结剂内的可膨胀石墨。
16. -种用于制备沥青片材的方法，所述方法包括： a. 通过在导致可膨胀石墨的不利膨胀的温度以下的温度下将可膨胀石墨引入沥青粘 结剂而制备熔融沥青组合物；和 b. 使用所述恪融沥青组合物制造沥青片材。
17. -种沥青片材，其包括： a. 沥青组分，所述沥青组分包含沥青粘结剂；和 b. 包括可膨胀石墨的层，其中所述层与所述沥青组分相邻。
18. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述沥青组分还包含分散于所述沥青粘结 剂内的聚合物改性剂。
19. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述聚合物改性剂选自聚丁二烯、聚异戊 二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共 聚物、无规苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯 嵌段共聚物、无规苯乙烯-异戊二烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氯 丁二烯橡胶。
20. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述沥青组分还包含分散于所述沥青粘结 剂内的补充阻燃剂。
21. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述补充阻燃剂为硬硼钙石。
22. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述沥青组分包含约0. 5至约40重量份可 膨胀石墨/1〇〇重量份沥青粘结剂。
23. 根据权利要求17所述的沥青片材，其中所述沥青片材包括增强纺织品。
24. 权利要求17所述的沥青片材作为屋顶用膜的一个或多个层的用途。
25. 权利要求17所述的沥青片材作为屋顶用底衬的用途。
26. 权利要求17所述的沥青片材作为阻挡片材的用途。
27. -种用于制备沥青片材的方法，所述方法包括： a. 提供沥青片材；和 b. 将可膨胀石墨粒子施用至所述沥青片材。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述沥青片材包括沥青组分，其中所述沥青组 分的特征在于允许所述可膨胀石墨粒子附接至所述沥青组分的粘着度。
【专利摘要】一种沥青片材，其包括沥青组分，所述沥青组分包含沥青粘结剂和可膨胀石墨，以及分散在所述沥青粘结剂内的任选的聚合物改性剂、补充阻燃剂。这些片材可用作屋顶用底衬，用作屋顶用膜，和用作阻挡材料如空气、蒸气和/或水分阻挡层；分散在所述沥青粘结剂内的改性剂、补充阻燃剂。
【IPC分类】E04D5-00, C08K3-04, B32B11-10, C08L95-00, B32B11-04
【公开号】CN104583289
【申请号】CN201380037169
【发明人】周文胜, D·柯克, J·杨, R·安德森, J·斯坦福, L·布莱克
【申请人】凡世通建筑产品公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年7月12日
【公告号】CA2879016A1, EP2872553A1, US20140013693, WO2014011977A1