МАТЕРИАЛ ДЕКОРАТИВНОГО ОБЛИЦОВОЧНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2015 года по МПК C04B41/46 C04B16/02 

Изобретение относится к области строительства, а именно к декоративным облицовочным материалам для настенных и потолочных покрытий, преимущественно для внутренней отделки помещений.

Из уровня техники известен материал декоративного облицовочного покрытия, выполненный в виде сухой смеси и содержащий органический наполнитель, карбоксиметилцеллюлозу и порошковый краситель (см. патент RU 2330923, кл. E04F 13/00, опубл. 10.08.2008). Недостатком известного материала является относительная недолговечность покрытия.

Технический результат заявляемого изобретения - повышение прочности покрытия, повышение прочности верхнего слоя материала покрытия к истиранию, повышение адгезионной способности, повышение влагоотталкивания и грязеотталкивания.

Технический результат достигается тем, что в материале декоративного облицовочного покрытия, выполненном в виде сухой смеси и содержащем органический наполнитель, водоразбавляемое связующее и порошковый краситель, в качестве органического наполнителя используется древесная мука, причем доля водоразбавляемого связующего составляет 3-40 мас. % от доли древесной муки. В качестве водоразбавляемого связующего могут быть использованы карбоксиметилцеллюлоза или метилцеллюлоза, или другие эфиры целлюлозы, или крахмал, или модифицированный крахмал. Материал может дополнительно содержать целлюлозу, модифицирующие добавки, например, полиэфирное волокно, дробленую или резаную нить, дробленый пенопласт или пенополистирол, поверхностно-активные вещества, латексы или кварцевую крошку, а также декоративные добавки, например, слюду, глиттеры или флоки.

Предлагаемый материал декоративного облицовочного покрытия представляет собой расфасованную в упаковку сухую смесь, которая разводится водой и служит для нанесения на стены как декоративная штукатурка. Основными компонентами смеси являются органический наполнитель в виде древесной муки (возможно, в сочетании с целлюлозой), водоразбавляемое связующее (предпочтительно карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)) и порошковый краситель для тонирования смеси. Связующее при растворении в холодной воде образует вязкий раствор, обладающий достаточной клеящей способностью для соединения покрытия с большинством строительных материалов, таких как кирпич, штукатурка, бетон, ДСП, ДВП, дерево и т.д. Чем выше вязкость раствора, тем крепче соединение облицовочного покрытия с поверхностью. В качестве связующего могут быть использованы следующие вещества: метилцеллюлозы (МЦ); карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ); карбометилкрахмал (КМК) или гидроксипропилкрахмал (ГПК), как правило, объединяемые в общую группу «Модифицированный крахмал» (МК), каждое из которых или их сочетание обеспечивает возможность соединения облицовочного покрытия с поверхностью.

Твердость самой смеси будет сопоставима с твердостью сорта древесины, из которого выполнена древесная мука. Доля водоразбавляемого связующего составляет 3-40 мас. % древесной муки. При добавлении водоразбавляемого связующего менее 3% - вязкость раствора минимальна и пропадает адгезия. При добавлении водоразбавляемого связующего выше 40% - происходит неполное растворение связующего в смеси и появление большого количества нерастворенных сгустков.

По сравнению с материалом, где основным наполнителем являлась молотая до состояния ваты целлюлоза, твердость и износостойкость предлагаемого материала будет выше при равном связующем (КМЦ), поскольку древесная мука придает материалу усиленную твердость (соответственно, материал можно использовать в местах большого скопления людей), позволяет уменьшить объем упаковки, является экологически чистой (древесная мука проходит меньшую химическую обработку, чем целлюлоза) и образует покрытие более стойкое к воде (древесная мука не разрушается под воздействием воды и, соответственно, при определенных сортах древесины существенно увеличивается область использования материала, вплоть до использования в некоторых элементах фасада).

Мелкодисперсный порошковый краситель служит для окрашивания смеси, а также за счет большей плотности, чем древесная мука, обеспечивает небольшое увеличение твердости образуемого покрытия. Кроме того, если использовать полимерные мелкодисперсные красители (например, эпоксиполиэфирные), то, так как они являются окрашенными в массе и имеют высокие характеристики по светоустойчивости, общая смесь будет обладать более высокой стойкостью к ультрафиолету.

Для придания материалу особых свойств в него добавляют дополнительные компоненты, которые можно разделить на две группы - модифицирующие добавки и декоративные добавки. Дополнительные компоненты добавляются исходя из разработанной конкретной рецептуры и, соответственно, носят или декоративный характер и улучшают визуальное восприятие, или повышают характеристики смеси для упрощения нанесения, ускорения высыхания, улучшения адгезии, уменьшения комкования, а также для формирования после высыхания более твердого и износостойкого покрытия.

В качестве модифицирующих добавок могут быть использованы:

- дробленая или резаная нить: служит для армирования продукта, прочность материала на истирание вырастает;

- дробленный пенопласт или пенополистирол: увеличивает тепло и звукоизоляцию;

- поверхностно-активные вещества (ПАВ): служат для смачивания, уменьшают поверхностное натяжение, уменьшают комкование, не дают прилипать смеси к инструменту, т.е. облегчают нанесение;

- латексы (сухие порошки): увеличивают вязкость, адгезию, твердость;

- кварцевая крошка: резко повышает твердость материала, т.к. твердость камня выше, чем твердость дерева.

В качестве декоративных добавок могут быть использованы:

- слюда: обеспечивает декоративный эффект, построенный на отражении света (блеск);

- глиттеры: также обеспечивают декоративный эффект (точечный блеск);

- флоки (высушенные частички цветной краски): служат для декоративных целей (точечное окрашивание).

В качестве вариантов предлагаются следующие виды смеси:

Вид №1

Мука древесная (березовая) крупная 0,400 г Целлюлоза 0,250 г Генопол 0,020 г Латекс 0,040 г Мецеллосса РМС 50US 0,016 г Кварцевый песок (крупный) коричневый 0,200 г Точка золото 0,010 г

Вид №2

Мука древесная (хвойная) мелкая 0,400 г Целлюлоза 0,250 г Генопол 0,020 г Латекс 0,040 г Мецеллосса 23701 0,007 г Нить неокрашенная т.28,5 0,268 г Чипса жемчужная 0,080 г Амитролит 8882 0,005 г

Вид №3

Краска коричневая 40 г Волокно черное 50 г Волокно белое 50 г Мука древесная (хвойная) крупная 500 г Мука древесная (хвойная) мелкая 200 г КМЦ 167 г Латекс 30 г Генопол 20 г

Вид №4

Мука древесная (хвойная) крупная 400 г Целлюлоза 400 г Генопол 20 г Латекс 40 г КМЦ 167 г

Вид №5

Мука древесная (хвойная) крупная 500 г Мука древесная (хвойная) мелкая 200 г КМЦ 167 г Генопол 20 г Волокно белое 70 г Краска желтая 40 г

Вид №6

Мука древесная (березовая) крупная 400 г Генопол 20 г Латекс 50 г КМЦ 150 г Целлюлоза 400 г

Вид №7

Мука древесная (березовая) крупная 350 г КМЦ 150 г Латекс 30 г Генопол 20 г Волокно пушеное 350 г Волокно белое 90 г Точка золото 10 г

Вид №8

Мука древесная (березовая) крупная 400 г Целлюлоза 250 г Генопол 20 г КМЦ 150 г Латекс 40 г Вермикулит 36 г

Вид №9

Мука древесная (хвойная) крупная 400 г КМЦ 167 г Генопол 30 г Латекс 40 г Целлюлоза 100 г Чипса (флоки) рыжая 250 г Краска оранжевая 50 г

Вид №10

Мука древесная (березовая) крупная 350 г Целлюлоза 100 г КМЦ 150 г Латекс 30 г Генопол 20 г Чипса (флоки) белая 150 г Краска серебро 40 г Точка серебро 10 г

Вид №11

Мука древесная (хвойная) мелкая 150 г Мука древесная (хвойная) крупная 200 г Волокно черное 100 г Целлюлоза 100 г Генопол 20 г КМЦ 150 г Латекс 30 г Вермикулит 36 г Краска черная 40 г

Вид №12

Мука древесная (хвойная) крупная 350 г Волокно черное 100 г Целлюлоза 250 г Генопол 20 г КМЦ 150 г Латекс 30 г Вермикулит 36 г Метанит черный 5 г

Вид №13

Мука древесная (березовая) крупная 350 г Волокно белое 150 г Целлюлоза 200 г Генопол 20 г КМЦ 150 г Латекс 30 г Краска белая 40 г Слюда белая 60 г

Вид №14

Мука древесная (березовая) крупная 350 г Волокно зеленое 100 г Целлюлоза 200 г Генопол 20 г КМЦ 167 г Латекс 30 г Краска зеленая 50 г Слюда зеленая 100 г Чипса (флоки) зеленая 200 г

Вид №15

Мука древесная (хвойная) крупная 350 г Целлюлоза 250 г Генопол 20 г Латекс 40 г КМЦ 167 г Кварцевый песок (крупный) коричневый 200 г Точка золото 10 г

Для сравнения свойств покрытия, полученного из предлагаемого материала, со свойствами покрытия, полученного из известного материала (RU 2330923), при равном связующем (КМЦ) были проведены две серии испытаний. В первой серии (4 опыта) использовался грифель (шкала твердости по Моосу около 1). Следующая серия испытаний производилась резиновым молотком, падающим с небольшой высоты под действием силы тяжести.

Испытание №1

- образец на основе древесной муки без волокна

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки без волокна грифель стерся на 0,2 мм, покрытие практически не помялось, но произошло небольшое разрушение целостности.

Испытание №2

- образец на основе древесной муки с волокном

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с волокном грифель стерся на 0,3 мм, покрытие практически не помялось, но произошло небольшое разрушение целостности.

Испытание №3

- образец на основе древесной муки с латексом

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с латексом грифель стерся на 0,3 мм, видимых разрушений практически не произошло.

Испытание №4

- образец на основе древесной муки с кварцевой крошкой

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с кварцевой крошкой грифель стерся на 0,4 мм, видимых разрушений не произошло.

Испытание №5

- образец на основе древесной муки без волокна

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки без волокна при равномерных ударах в одно и то же место произошло уплотнение, но без разрывов.

Испытание №6

- образец на основе древесной муки с волокном

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с волокном при равномерных ударах в одно и то же место произошло уплотнение, но без разрывов.

Испытание №7

- образец на основе древесной муки с латексом

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с латексом при равномерных ударах в одно и то же место произошло не сильное уплотнение, но без разрывов.

Испытание №8

- образец на основе древесной муки с кварцевой крошкой

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с кварцевой крошкой при равномерных ударах в одно и то же место произошло не сильное уплотнение без разрывов. Слегка размельчилась кварцевая крошка.

Для сравнения свойств покрытия, полученного из предлагаемого материала, и свойств известного покрытия при равном связующем (мецеллоса) были проведены еще две серии испытаний. В первой серии (2 опыта) использовался грифель (шкала твердости по Моосу около 1). Следующая серия испытаний производилась резиновым молотком, падающим с небольшой высоты под действием силы тяжести.

Испытание №9

- образец состава: нить неокрашенная т.28,5 - 0,205 г; Мецелосса РМС 50US 0,007 г; слюда белая 0,040 г; латекс 0,040 г; целлюлоза 0,630 г; генопол 0,020 г

- образец на основе древесной муки с кварцевым песком

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с кварцевым песком грифель стерся на 0,4 мм, видимых разрушений не произошло.

Испытание №10

- образец состава: нить неокрашенная т.28,5 - 0,205 г; Мецелосса РМС 50US 0,007 г; слюда белая 0,040 г; латекс 0,040 г; целлюлоза 0,630 г; генопол 0,020 г

- образец на основе древесной муки с волокном

- карандаш, грифель дл. 1 см (не заточенный)

- время испытания 1 минута

На покрытии из известного материала грифель стерся на 0,1 мм, покрытие сильно вмялось и потеряло вид.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с волокном грифель стерся на 0,3 мм, покрытие практически не помялось, но произошло небольшое разрушение целостности.

Испытание №11

- образец состава: нить неокрашенная т.28,5 - 0,268 г; целлюлоза 0,555 г; генопол 0,020 г; латекс 0,040 г; Мецеллосса 23701 0,009 г; Амитролит 8860 0,005 г

- образец на основе древесной муки с волокном

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с волокном при равномерных ударах в одно и то же место произошло не сильное уплотнение без разрывов.

Испытание №12

образец состава: нить неокрашенная т.28,5 - 0,268 г; целлюлоза 0,555 г; генопол 0,020 г; латекс 0,040 г; Мецеллосса 23701 0,009 г; Амитролит 8860 0,005 г

- образец на основе древесной муки с кварцевой крошкой

- молоток (вес 790 г)

- количество равномерных ударов 10

На покрытии из известного материала при равномерных ударах в одно и то же место произошло сильное помятие с микроразрывами.

На покрытии из предлагаемого материала на основе древесной муки с кварцевой крошкой при равномерных ударах в одно и то же место произошло не сильное уплотнение без разрывов. Слегка размельчилась кварцевая крошка.

Из испытаний можно сделать вывод, что твердость и прочность в целом у покрытия, полученного из предлагаемого материала, выше, чем у известного, и возрастает с увеличением добавок.

Результаты испытаний, которые были проведены на примере №7, №8 сведены в таблицу.

На основании сведений, приведенных в сравнительной таблице, можно сделать вывод о том, что заявленный материал обладает улучшенными эксплуатационными свойствами перед известными решениями.

Данные особенности не вытекают и явным образом не следуют из составов по патентам RU 2121987 и RU 2127749, таким образом можно говорить о том, что заявленное изобретение не очевидно для специалиста.

Изобретение относится к области строительства, а именно к декоративным облицовочным материалам для настенных и потолочных покрытий, преимущественно для внутренней отделки помещений. Технический результат - повышение прочности покрытия, повышение прочности верхнего слоя материала покрытия к истиранию, повышение адгезионной способности, повышение влагоотталкивания и грязеотталкивания. Материал декоративного облицовочного покрытия выполнен в виде сухой смеси и содержит органический наполнитель, водоразбавляемое связующее и порошковый краситель. В качестве органического наполнителя используется древесная мука. В качестве водоразбавляемого связующего используется карбоксиметилцеллюлоза или метилцеллюлоза, или другие эфиры целлюлозы, или крахмал, или модифицированный крахмал. Количество водоразбавляемого связующего составляет 3-40 мас. % от количества древесной муки. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Материал декоративного облицовочного покрытия, выполненный в виде сухой смеси и содержащий органический наполнитель, водоразбавляемое связующее и порошковый краситель, в котором в качестве водоразбавляемого связующего используется карбоксиметилцеллюлоза или метилцеллюлоза, или другие эфиры целлюлозы, или крахмал, или модифицированный крахмал, отличающийся тем, что в качестве органического наполнителя используется древесная мука, причем доля водоразбавляемого связующего составляет 3-40 мас. % от количества древесной муки.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит целлюлозу.

3. Материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит модифицирующие добавки, например, полиэфирное волокно, дробленую или резаную нить, дробленый пенопласт или пенополистирол, поверхностно-активные вещества, латексы или кварцевую крошку.

4. Материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит декоративные добавки, например, слюду, глиттеры или флоки.