СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ, СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ ПОКРЫТИЯ Российский патент 1999 года по МПК C09D101/02 C09D103/02 

Целью изобретения является состав для покрытия, который содержит целлюлозное волокно и связующее в смеси с водой. Изобретение также относится к способу приготовления состава для покрытия.

В строительной промышленности известно большое разнообразие стенных покрытий, которые наносятся пульверизацией. Использование цемента в качестве связующего является обычным для решения этих задач. Цемент делает отделочное покрытие похожим на штукатурку, которая по причине внешнего вида значительно ограничивает использование покрытия. Кроме того, поверхность является твердой и неэластичной и легко крошится и не прилипает к строительным материалам.

Покрытия известны также, например, из патента США 4994509, которые содержат в качестве наполнителя целлюлозное волокно вместе со вторым, например, окрашивающим наполняющим компонентом, таким как кварцевый порошок. Однако использование дополнительных наполнителей, особенно в больших количествах, делает водный состав для покрытия твердым и трудным в обращении и не может применяться путем пульверизации без возникновения проблем.

Целью изобретения является обеспечение массы, пригодной для нанесения пульверизацией, содержащей натуральные волокна и связующее, которая может быть использована в качестве покрытия для пористых внутренних стен и потолка вместо, например, штукатурки, наносимой пульверизацией, обычных обоев и им подобных. Цель изобретения состоит, таким образом, в получении покрытия, способного наноситься пульверизацией, для таких применений, где также желательно иметь звукопоглощающее покрытие. Для достижения этой цели наполняющий компонент покрытия согласно изобретению состоит из тонкоизмельченных целлюлозных волокон, без минеральных и других дополнительных наполнителей. Состав для покрытия согласно изобретению включает связующее целлюлозное волокно в качестве наполнителя, вспенивающий агент и воду и отличается тем, что содержит связующее на основе водорастворимой целлюлозы и/или крахмала, в качестве целлюлозного волокна - тонкоизмельченное целлюлозное волокно, при этом количество связующего, рассчитанное на целлюлозное волокно, составляет 3 - 15 мас.%, содержание сухого вещества целлюлозного наполнителя и связующего составляет вместе приблизительно 12 - 25 мас.%, количество вспенивающего и агента составляет 0,001- 1 мас.%.

Использованием в смеси для покрытия целлюлозных волокон, особенно хлопковых волокон, в качестве только наполнителя получают пористое и легко обрабатываемое покрытие, которое дополнительно обладает превосходными звукозащитными свойствами.

В составе для покрытия согласно изобретению, количество связующего рассчитанное исходя из целлюлозного наполнителя составляет от 3 до 15 мас.%, особенно от 3 до 11 мас.%. Содержание сухого вещества наполнителя и связующего в смеси является преимущественно выше 15, как например, 15-25, особенно в области 15-20 мас.% как рассчитано исходя из всей смеси.

В качестве целлюлозного волокна может быть использовано, например, тонко измельченное хлопковое целлюлозное волокно, которое является коммерчески доступным практически в 100% чистой и отбеленной форме. Другие соответствующие целлюлозные продукты включают целлюлозное волокно древесины, целлюлозное волокно льна, а также другие возможные продукты из целлюлозного волокна растительного происхождения, а также волокнистые продукты регенерированной целлюлозы, такие как вискоза.

В качестве связующего пригодными являются как связующие на основе водорастворимой целлюлозы, такие как эфиры целлюлозы, например метилцеллюлоза, гидроксипропил- и гидроксиэтилцеллюлоза и особенно карбоксиметилцеллюлоза, КМЦ. Указанные производные целлюлозы являются коммерчески доступными. Второй класс связующего составляют крахмалы, растворимые в холодной воде, и производные крахмала.

Количество связующего, которое должно быть использовано в смеси согласно изобретению зависит от вязкости связующего и от желаемой адгезии, но обычно пригодной является область, упомянутая выше. КМЦ является коммерчески доступной, соответствующая марка представляет, например, Finnfix 300, производителя Vetsa-Serla, где КМЦ находится в форме натриевой соли КМЦ.

Тип вспенивающего агента, который необходимо использовать в смеси, не является критическим, но, как таковые, могут быть использованы известные поверхностно-активные агенты в смеси, такие как анионоактивные, катионоактивные и неионные поверхностно-активные агенты, например tensides. Анионоактивными тенсидами являются, например, алкилбензосульфонаты, алкансульфонаты, сульфаты жирных спиртов и сульфаты эфиров жирных спиртов, преимущественно соли длинноцепочечных алкилсульфатов, такие как натрийлаурилсульфат и мыла. Неионными тенсидами являются, например, этоксилированные жирные спирты, жирные амины, жирные кислоты и эфиры жирных кислот и аминоксиды. Количество вспенивающего агента является таким, которое дает соответствующий вспенивающий эффект. Необходимое количество является обычно небольшим и обычно хорошие результаты получают, используя количества, которые находятся от около 0,001 до 1 мас.%, преимущественно 0,001 до 0,2 и особенно 0,01 до 0,1 мас.% рассчитанное на всю смесь.

Без использования вспенивающего агента проблема заключается в присутствии избытка воды в массе, а также получении гомогенной массы. Без вспенивающего агента, на один килограмм сухого вещества необходимо около 9-11 литров воды, тогда как указанное количество снижается до около половины в присутствии вспенивающего агента. Таким образом, использование вспенивающего агента ускоряет высыхание распыленной массы, покрытие становится пористым и его кроющая способность улучшается, а высушенное покрытие приобретает приятный вид. Образующий пену поверхностно-активный агент делает массу воздушной и она становится, таким образом, способной поглощать больше волокнообразующей гомогенной распыляемой массы.

Хотя согласно предпочтительному варианту изобретения композиция состоит в основном только из целлюлозного волокна указанного выше типа, связующего, воды и вспенивающего агента в указанных количествах, согласно изобретению возможно использовать в композиции другие адъюванты, которые обычно являются пигментами, красящими пастами и хлопьевидными красителями, агентами для улучшения влагостойкости и пожаростойкими агентами. Общее количество этих дополнительных веществ, рассчитанное на весь состав, является относительно небольшим, обычно меньше чем около 5%, часто меньше чем 3 мас.%, рассчитанное на весь состав.

Покрытие согласно изобретению подавляет звукоотражение и может быть, таким образом, использовано для улучшения акустических свойств пространства. Оно обладает также теплоизоляционными свойствами. Покрытие является нетоксичным, без запаха и дышащим. Покрытие не дает воздухонепроницаемую пленку на поверхности структуры. Если покрывают поверхности, которые уже обладают звукозащитными свойствами, такие как плиты из стекловаты или стена, сделанная из легких агрегатных кирпичей без отделочного слоя, их звукозащитные свойства только увеличиваются. Если покрывают плиты из стекловаты, то получают однородную бесшовную поверхность. Если распыляют на твердую поверхность, покрытие соответствует его звукозащитным свойствам при толщине текстильного ковра.

Функции покрытия согласно изобретению дополнительно к звукозащитным свойствам включают также свойство конденсирования воды. В этом случае, масса для распрыскивания должна включать также агенты, обладающие ингибирующим эффектом на образование бактерий и плесени.

Покрытие может быть изготовлено также в виде огнестойкого, путем использования в композиции огнестойких агентов. Таким образом, огнестойкий агент в форме соли или солевого раствора, такого как, например, раствора на основе азот-фосфорсодержащих соединений (например, Angard TR) добавляют к смеси. Покрытие может быть полностью изготовлено огнезащитным, классификацией воспламеняемости 1 и классификацией распространения пламени 1.

Влагостойкость покрытия может быть в свою очередь улучшена добавлением смолы к смеси или заменой части связующего на соответствующую смолу, такие как акрилатные или полиуретановые дисперсии. Окраска натурально белых покрытий может быть изменена добавлением пигментов или паст водорастворимых красителей, или различных красителей в виде флейков. Естественное пожелтение белых покрытий может быть предотвращено добавлением титандиоксидных пигментов на стадии приготовления.

Состав для покрытия готовят простым перемешиванием со связующим в воде, используя эффективное перемешивание. После этого добавляют вспенивающий агент и целлюлозное волокно, продолжая еще перемешивание, например, со скоростью 100 об/мин, и необязательно адъюванты.

Покрытие является быстро и легко обрабатываемым. Смесь распыляют, используя комбинацию подачи насосом/распылением, которая способна распылить плотную и воздушную массу. Структура поверхности может быть изменена с помощью регулирования давления распыления и размера сопла. Если желательна особенно ровная поверхность, распыление проводят дважды. Второе распыление проводят на сухую распыленную поверхность и разравнивают шпателем. Покрытие также можно применять непосредственно, используя шпатель, или шпатель может быть использован для заполнения неровностей в материале, который использован в качестве основы (подложки) (например, если ремонтируют акустические плиты из стекловолокна). Покрытие не требует сложной грунтовочной работы. С помощью покрытия согласно изобретению могут быть покрыты также изогнутые поверхности, такие как колонны, сводчатые потолки и им подобные.

Далее изобретение описывают более детально с помощью следующих примеров и тестов, которые не ограничивают изобретение .

Пример. Распыляемую массу готовят, используя следующий состав А/: 20 л воды, 350 г КМЦ, 3,2 кг отбеленной тонкоизмельченной целлюлозы, 12 кг лаурилсульфата натрия, КМЦ смешивают с водой и добавляют вспенивающий агент. Тонкоизмельченную хлопковую целлюлозу добавляют при непрерывном перемешивании.

Повторяют ту же процедуру, но используя вместо вышеупомянутых количеств целлюлозы и КМЦ - Б/150 г КМЦ и 3,8 кг целлюлозного волокна и соответственно С/360 г КМЦ и 4,2 кг целлюлозного волокна.

Смесь согласно примеру 1А распыляют на подложку с волокнистым покрытием, используя распылительное устройство с достаточным давлением распрыскивателя. Волокнистую массу распыляют на различные основы согласно табл. 1. В примере 1 опрыскиваемая основа была бетонной, в примере 2 это была древесностружечная плита, в примере 3 это была гипсолитовая плита и в примере 4 плита из акустического волокна. Сопротивление излому было изучено с использованием образца гипсолитовой плиты (образец 5, табл. 2), в котором искусственный излом был достигнут помещением двух гипсолитовых плит их краями друг против друга до покрытия. Испытываемым образцам позволяли находиться в стандартных условиях (23^oC, 50% относительная влажность). После этого измеряли прилипаемость покрытия к основе испытанием на сопротивление вытягиванию вертикально вверх материала склеенного с поверхностью (диаметром 28 мм). Результаты испытания приведены в табл. 1.

Испытания на сопротивление излому было проведено с образцом 9. Из образца были вырезаны два куска шириной приблизительно 50 мм. Испытываемые образцы были подвергнуты испытанию на излом при скорости вытягивания 0, 5 мм/мин. Результаты показаны в табл. 2.

Из табл. 1 можно видеть, что покрытие обладает хорошей прилипаемостью к влажным основам. Наилучшая прилипаемость 0,3 МРа была получена для древесностружечной плиты. Из результатов таблицы 2 видно, что покрытие обладает хорошим сопротивлением излому.

Степени абсорбции плиты, покрытой покрытием с хлопковым волокном, согласно изобретению определяли, используя ISO-standart 354-1985. Толщина покрытия была 4-6 мм для того, чтобы покрыть лист либо 0,7 мм пластины из профилированного металла или 13 мм гипсолитовой плиты, или, напротив, толщина покрытия была 3-4 мм на 50 мм акустической плите. Хорошие результаты абсорбционных измерений были получены, например, для покрытия, распыленного на гипсолитовую плиту, аналогичные звукоотражательным свойствам толстого текстильного ковра. Если распыление проведено на акустическое волокно, то звукопоглощающие свойства акустического волокна не ослабевают, а улучшаются.

Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами, но может варьироваться в пределах объема заявленной формулы изобретения.

Состав для покрытия, например, звукопоглощающего, внутренних стен, способного наноситься пульверизацией, содержит тонкоизмельченное целлюлозное волокно в качестве наполнителя, связующее на основе водорастворимой целлюлозы и/или крахмала, воду, вспенивающий агент. Состав может содержать адъюванты, огнезащитные агенты, пигменты, пасты, флейки красителя или влагостойкие агенты. Покрытие подавляет звукоотражение, является нетоксичным, обладает теплоизоляционными свойствами. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Состав для покрытия, включающий связующее, целлюлозное волокно в качестве наполнителя, вспенивающий агент, воду, отличающийся тем, что содержит связующее на основе водорастворимой целлюлозы и/или крахмала, в качестве целлюлозного волокна - тонкоизмельченное целлюлозное волокно, при этом количество связующего, рассчитанное на целлюлозное волокно, составляет 3 - 15 мас. %, содержание сухого вещества целлюлозного наполнителя и связующего составляет вместе приблизительно 12 - 25 мас.% и количество вспенивающего агента составляет 0,001 - 1 мас.%. 2. Состав по п.1, отличающийся тем, что количество связующего, рассчитанное на целлюлозный наполнитель, составляет 3 - 11 мас.% и содержание сухого вещества состава составляет выше 15, особенно 15 - 20 мас.%. 3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что целлюлозное волокно представляет хлопковое волокно. 4. Состав по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что связующее представляет эфир целлюлозы, особенно карбоксиметилцеллюлозу. 5. Состав по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что он в качестве вспенивающего агента содержит длинноцепочечную соль алкилсульфата, особенно натрий лаурилсульфат. 6. Состав по п.5, отличающийся тем, что количество вспенивающего агента составляет 0,01 - 0,1 мас.%, рассчитанное на всю смесь. 7. Состав по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что состав содержит огнезащитные агенты, пигменты, пасты и флейки красителя, или влагостойкие агенты, общее количество таких агентов составляет самое большое более 5 мас. %, особенно самое большое 3 мас.%, рассчитанное на весь состав. 8. Состав по п.1, отличающийся тем, что он состоит из приблизительно 10 - 20 мас.% целлюлозного волокна, приблизительно 0,5 - 2,5 мас.% связующего, приблизительно 0,005 - 0,2 мас.% вспенивающего агента, 0 до приблизительно 5 мас.% других адъювантов, особенно огнезащитного агента, оставшаяся часть состава состоит из воды. 9. Состав по п.1, отличающийся тем, что он состоит из следующих компонентов: 12 - 18, особенно приблизительно 16 мас.% целлюлозных волокон, особенно хлопковых целлюлозных волокон, 1,0 - 1,5, особенно приблизительно 1,5 мас.% карбоксиметилцеллюлозы, и 0,01 - 0,1 мас.% вспенивающего агента, и 0 - до приблизительно 3 мас.% других адъювантов, оставшаяся часть состава состоит из воды. 10. Способ приготовления состава для покрытия, отличающийся тем, что готовят состав для покрытия по пп.1 - 9, в котором тонкоизмельченное целлюлозное волокно и связующее на основе целлюлозы или крахмала смешивают вместе с водой в присутствии вспенивающего агента. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что сначала добавляют связующее к воде при интенсивном перемешивании, затем вспенивающий агент, целлюлозное волокно и адъюванты до образования воздушной гомогенной массы.