Композиция, содержащая сверхвпитывающий полимер - RU2566346C1

Описание

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Известны текстурные композиции для отделки подложек, таких как стеновые плиты, гипсокартон, бетонные стены, потолки и тому подобные. Например, текстурная композиция может быть использована для скрытия незначительных поверхностных недостатков (например, чтобы закрыть место нанесения шовного герметика или тому подобного) или для создания эстетичного внешнего вида. Например, эстетичный внешний вид может представлять собой гладкую поверхность, шероховатую поверхность и/или трехмерную поверхность, и может, при желании, образовывать рисунок. Рисунок может содержать, например, пятна, точки, включения или трехмерные изображения, такие как акустическая, зернистая поверхность, как для потолков. Текстурную композицию наносят во влажном виде, так что потребитель может обрабатывать ее до достижения требуемого внешнего вида. Нанесенную влажную текстурную композицию оставляют высыхать для окончательной отделки подложки.

[0002] Текстурная композиция, как правило, содержит минерал, такой как карбонат кальция, целлюлозный загуститель и другие стандартные материалы. Однако применение целлюлозного загустителя в текстурных композициях не вполне приемлемо. Например, в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения было обнаружено, что целлюлозные загустители могут захватывать воздух в систему при добавлении воды, что является нежелательным, поскольку при их использовании может приводить к получению неприглядной структуры с точечными отверстиями. В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения было обнаружено также, что целлюлозные загустители могут также обусловливать нежелательную текучесть состава при его применении, что ухудшает возможность обработки указанной композиции. Кроме того, целлюлозные загустители, как правило, являются дорогостоящими и значительно увеличивают затраты на производство текстурных композиций.

[0003] Следовательно, существует необходимость в улучшенных текстурных композициях, таких как композиции, снижающие или исключающие захват воздуха и/или необходимость использования целлюлозных загустителей.

[0004] Следует понимать, что данное описание уровня техники было составлено авторами изобретения для помощи читателю, и его не следует считать ни как ссылку на известный уровень техники, ни как указание на то, что какая-либо из указанных проблем была признана в данной области техники.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В одном аспекте настоящего изобретения предложена композиция (например, текстурная композиция), содержащая, состоящая из или состоящая по существу из несхватывающегося минерала, такого как карбонат кальция, нерастворимого ангидрита сульфата кальция или тому подобного, и сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее, при этом указанная композиция по существу не содержит схватывающегося вяжущего материала.

[0006] В другом аспекте настоящего изобретения предложена текстурная композиция, состоящая по существу из карбоната кальция в количестве примерно от 30% примерно до 95% относительно массы сухой композиции, сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц менее, чем примерно 250 микрон, при этом указанный сверхвпитывающий полимер содержится в количестве примерно от 0,02% примерно до 5% относительно массы сухой композиции, и крахмала.

[0007] В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ текстурирования подложки, включающий стадии нанесения на подложку влажной композиции, содержащей, состоящей или состоящей по существу из несхватывающегося минерала, такого как карбонат кальция, нерастворимого ангидрита сульфата кальция или тому подобного, и сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц менее, чем примерно 250 микрон, при этом указанная композиция по существу не содержит схватывающегося вяжущего материала, и обеспечение возможности высушивания композиции на подложке в требуемом текстурированном виде.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Настоящее изобретение по меньшей мере частично основано на удивительном и неожиданном открытии композиции (например, текстурной композиции), которая содержит сверхвпитывающий полимер и несхватывающийся минерал, такой как карбонат кальция. Указанную текстурную композицию наносят на подложку во влажной форме. Было обнаружено, что сверхвпитывающий полимер удивительно и неожиданно улучшает текстурные композиции за счет удерживания значительного количества воды, что необходимо для снижения или устранения проблемы захвата воздуха при добавлении воды. Водоудерживающее свойство композиций в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения благоприятно улучшает возможность обработки и густоту композиции при добавлении воды для облегчения нанесения композиции, например, на подложку. Без надлежащего удерживания воды композиция может быть менее пригодной для обработки и может обусловливать трудность разбрызгивания или иного нанесения должным образом. Преимущественно, варианты реализации настоящего изобретения могут ограничивать или исключать использование целлюлозных загустителей, которые до настоящего момента не были до конца удовлетворительными при использовании в текстурных композициях.

[0009] Варианты реализации текстурной композиции затвердевают при высушивании композиции за счет испарения воды. Композиции по настоящему изобретению не нуждаются в протекании химической реакции, как в случае со схватывающимися материалами. Соответственно, варианты реализации указанной композиции включают материал, такой как минерал, который отверждается просто при высушивании, в отличие от схватывания, и предпочтительно по существу исключает схватывающиеся материалы, такие как гидравлически схватывающиеся материалы. Так, текстурные композиции настоящего изобретения предпочтительно по существу не содержат кальцинированного гипса (то есть полугидрата сульфата кальция) или других схватывающихся материалов, таких как цемент. Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» такого схватывающегося материала означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит такого схватывающегося материала, или содержит неэффективное или незначительное количество такого схватывающегося материала. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения такого схватывающегося материала, как понятно специалистам в данной области техники. Незначительное количество может составлять, например, примерно 10% или менее, примерно 5% или менее, примерно 2% или менее, примерно 1% или менее, примерно 0,5% или менее, или примерно 0,1% или менее, по массе композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0010] В некоторых вариантах реализации текстурная композиция упакована в сухой форме. В таких вариантах реализации потребитель должен добавить воду на месте проведения работ, например на рабочем месте. Так, некоторые варианты реализации настоящего изобретения упакованы по существу без воды. Специалистам в данной области техники понятно, что «по существу без воды» означает, что композиция упакована как «сухой продукт», содержащий небольшое количество воды или не содержащий воды, так что для использования композиции на месте проведения работ конечный потребитель должен добавить воду до требуемой вязкости. Например, в некоторых вариантах реализации содержание воды равно нулю или составляет количество менее чем примерно 1% по массе композиции.

[0011] Однако подразумевается, что некоторые варианты реализации могут содержать воду с получением «готового» продукта, как понятно специалистам в данной области техники. В таких готовых продуктах по настоящему изобретению вода содержится в количестве примерно от 20% примерно до 60% по массе влажной композиции, такое значение, как примерно от 25% примерно до 50% по массе влажной композиции или примерно от 30% примерно до 45% по массе влажной композиции. В некоторых вариантах реализации включен стабилизатор вязкости, такой как гидроксид магния или подобный агент, например, в вариантах реализации заводского приготовления, например, в количестве примерно от 0,01% примерно до 5,0% относительно массы сухой композиции. Приготовление (но не получение состава) «сухих» или «готовых» композиций по настоящему изобретению входит в рамки стандартных знаний специалистов в данной области техники. Сухой продукт получают сухим смешиванием ингредиентов в подходящем порядке, тогда как для «готового» продукта необходимо добавить воду и выполнить смешивание перед его упаковкой, обычно в герметичную тару для сохранения продукта во влажной форме при транспортировке и хранении.

[0012] Текстурную композицию по настоящему изобретению составляют так, что при добавлении воды ее вязкость обеспечивает подходящую возможность обработки. Например, вязкость влажной текстурной композиции выбирают так, чтобы обеспечивать возможность получения требуемого эстетичного внешнего вида, в частности, в зависимости от способа нанесения, как описано в настоящем документе. Вязкость может быть, например, такой, как перечислено ниже в Таблице 1. В этой таблице «Х» представляет собой диапазон «примерно от [соответствующего значения в первом ряду] примерно до [соответствующего значения в первой колонке]». Для простоты изложения следует понимать, что каждое значение представляет собой указанное значение с модификатором «примерно». Представленные единицы представляют собой единицы Брабендера, как обсуждается ниже. Например, первый «Х» представляет собой диапазон «примерно от 150 единиц Брабендера примерно до 200 единиц Брабендера».

Таблица 1

Таким образом, вязкость может иметь значение в диапазоне между и включая любые вышеупомянутые концы интервалов. Готовые композиции могут быть упакованы в виде продукта с вязкостью, равной верхней границе диапазона, при этом дальнейшее разбавление водой при необходимости выполняет потребитель. Например, в некоторых вариантах реализации готовые композиции могут иметь вязкость более чем примерно 450 единиц Брабендера, например, примерно от 450 примерно до 800 единиц Брабендера, примерно от 500 примерно до 800 единиц Брабендера или примерно от 500 примерно до 600 единиц Брабендера.

[0013] Единицы Брабендера известны специалистам в данной области техники. Например, вкратце, может быть использован вискозиметр К.В. Брабендера, например, Visco-Corder®, в котором для динамического измерения используют реактивный крутящий момент. Visco-Corder® имеется в продаже у компании C.W. Brabender Instruments, Inc., Хакенсак, штат Нью-Джерси. Следует отметить, что по определению, представленному в настоящем документе, единицы Брабендера измеряют с помощью пробирки для образцов размером 8 жидких унций (≈ 240 см³) с 250 см-г картриджем при скорости вращения 75 об./мин., как описано в руководстве по использованию товара Brabender для Visco-Corder® (5M/10-79/№79/13), включенном в настоящий документ посредством ссылки. Для сухого смешивания продукта используют узкую лопатку «В» в форме двойного флажка, тогда как стержневую лопатку «А» используют для продукта заводского приготовления в товарной упаковке, который обычно более вязкий, хотя лопатка типа «В» может быть использована при дальнейшем разбавлении продукта заводского приготовления. Специалистам в данной области понятно также, что единицы Брабендера могут быть преобразованы в другие единицы измерения вязкости, такие как сантипуазы или единицы Кребса, как описано в настоящем документе.

[0014] Текстурные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для скрытия недостатков и/или создания при необходимости декоративной отделки на подложке. Подложка может представлять собой любую подходящую подложку, такую как, например, вся или часть поверхности стеновой плиты, гипсокартона, бетонной стены или потолка. Текстурная композиция может быть нанесена так, что полученная поверхность является гладкой или шероховатой, и в некоторых вариантах реализации она может быть использована для создания трехмерной поверхности. Например, в некоторых вариантах реализации шовный герметик отдельно наносят на швы между двумя частями стеновой плиты для заполнения пустот и/или поверх головок винтов или гвоздей. Текстурная композиция может быть нанесена поверх полученного контура шовного герметика с получением эстетически приятной поверхности, при необходимости для скрытия поверхности шовного герметика и других прикрываемых недостатков. В качестве другого примера, в некоторых вариантах реализации текстурная композиция может быть использована для получения акустической или зернистой поверхности, такой как для потолков.

[0015] Способ нанесения может варьироваться, например, в зависимости от требуемого декоративного или эстетичного внешнего вида. Как правило, требуемое нанесение осуществляют таким образом, что текстурная композиция достаточно прилипает к подложке, но не подразумевает растекаемости и горячего и холодного связывания, необходимого в других продуктах, таких как шовные герметики. Например, в некоторых вариантах реализации текстурную композицию наносят разбрызгиванием, которое следует понимать как эффективный способ нанесения, требующий меньших трудозатрат. В некоторых вариантах реализации вязкость составов, которые можно наносить разбрызгиванием, обычно ниже, чем вязкость составов, предназначенных для нанесения другим способом (например, примерно от 150 примерно до 300 единиц Брабендера, такое значение как примерно от 175 примерно до 300 единиц Брабендера, примерно от 175 примерно до 275 единиц Брабендера, примерно от 175 примерно до 250 единиц Брабендера, примерно от 175 примерно до 225 единиц Брабендера, примерно от 175 примерно до 200 единиц Брабендера, примерно от 200 примерно до 300 единиц Брабендера, примерно от 200 примерно до 275 единиц Брабендера, примерно от 200 примерно до 250 единиц Брабендера, примерно от 200 примерно до 225 единиц Брабендера, примерно от 225 примерно до 300 единиц Брабендера, примерно от 225 примерно до 275 единиц Брабендера, примерно от 225 примерно до 250 единиц Брабендера, примерно от 250 примерно до 300 единиц Брабендера, примерно от 250 примерно до 275 единиц Брабендера или примерно от 275 примерно до 300 единиц Брабендера). Подразумеваются также другие значения вязкости, описанные в настоящем документе.

[0016] Другие способы нанесения включают торцевание, например, с помощью малярной кисти, с получением требуемого рисунка, такого как декоративный внешний вид, имеющий точки, пятна или тому подобные. В некоторых вариантах реализации может быть использована техника прикатывания, например, с помощью валика для покраски. В некоторых вариантах реализации при использовании этих способов нанесения вязкость композиции может быть такой же, как значения вязкости, перечисленные для разбрызгиваемых составов, или в других диапазонах, описанных в настоящем документе. Например, в некоторых вариантах реализации, например, если способ нанесения представляет собой торцевание, может потребоваться более вязкая текстурная композиция, такая как композиция с вязкостью более, чем примерно 300 единиц Брабендера в диапазонах, представленных в настоящем документе.

[0017] Требуемый минерал в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения отверждается при высушивании и не представляет собой схватывающийся материал, такой как кальцинированный гипс, цемент или другие гидравлически схватывающиеся материалы. В вариантах реализации настоящего изобретения необходим карбонат кальция и/или нерастворимый ангидрид сульфата кальция, поскольку они представляют собой плотные, инертные, несхватывающиеся материалы, которые могут быть включены в текстурную композицию в качестве минерала. Несхватывающийся минерал содержится в подходящем количестве для придания на структуры композиции (например, примерно от 30% примерно до 95% по массе композиции). Например, в некоторых вариантах реализации композиция содержит менее чем примерно 50% по массе несхватывающегося минерала (например, примерно от 30% примерно до 50% по массе, примерно от 30% примерно до 45% по массе или примерно от 30% примерно до 40% по массе), как в случае разбрызгиваемых композиций. В других вариантах реализации несхватывающийся минерал, такой как карбонат кальция и/или нерастворимый ангидрит сульфата кальция, содержится в количестве по меньшей мере примерно 50% по массе композиции. Например, в вариантах реализации настоящего изобретения несхватывающийся минерал содержится в количестве примерно от 50% примерно до 95% по массе композиции, такое значение как примерно от 65% примерно до 95% по массе композиции, количество примерно от 70% примерно до 95% по массе композиции, количество примерно от 70% примерно до 90% по массе композиции, количество примерно от 70% примерно до 85% по массе композиции, количество примерно от 70% примерно до 85% по массе композиции, количество примерно от 70% примерно до 80% по массе композиции, количество примерно от 75% примерно до 95% по массе композиции, количество примерно от 75% примерно до 90% по массе композиции, количество примерно от 75% примерно до 85% по массе композиции, количество примерно от 80% примерно до 95% по массе композиции или количество примерно от 80% примерно до 90% по массе композиции.

[0018] Карбонат кальция, нерастворимый ангидрит сульфата кальция и другие несхватывающиеся инертные материалы в водной смеси зачастую сами по себе не образуют разбрызгиваемый или пригодный для обработки материал. В композицию включают сверхвпитывающий полимер по настоящему изобретению для удерживания воды, так чтобы эту композицию можно было разбрызгивать или иным образом наносить и обрабатывать, например, с помощью валика, торцеванием и так далее. Кроме того, сверхвпитывающий полимер также усиливает связывающие свойства, обеспечивая возможность прилипания материала к поверхности подложки. Удивительно и неожиданно, сверхвпитывающий полимер по настоящему изобретению применим в качестве водоудерживающего агента, одновременно снижая захватывание воздуха в композицию и подвижность влажной композиции при ее нанесении. Предпочтительно, сверхвпитывающий полимер в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения может быть использован для замены или снижения использования целлюлозного загустителя. В некоторых вариантах реализации сверхвпитывающий полимер может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы. Например, в различных вариантах реализации сверхвпитывающий полимер может поглощать примерно от 50 примерно до 800 раз больше собственной массы, примерно от 100 примерно до 700 раз больше собственной массы, примерно от 150 примерно до 600 раз больше собственной массы, примерно от 150 примерно до 500 раз больше собственной массы, примерно от 150 примерно до 400 раз больше собственной массы, примерно от 150 примерно до 300 раз больше собственной массы, примерно от 150 примерно до 250 раз больше собственной массы, примерно от 200 примерно до 400 раз больше собственной массы, примерно от 200 примерно до 350 раз больше собственной массы, примерно от 200 примерно до 300 раз больше собственной массы, примерно от 200 примерно до 250 раз больше собственной массы, примерно от 250 примерно до 350 раз больше собственной массы или примерно от 250 примерно до 300 раз больше собственной массы. В некоторых вариантах реализации исключены сверхвпитывающие полимеры, которые обладают меньшими соотношениями абсорбции относительно собственной массы. Например, в некоторых вариантах реализации исключены сверхвпитывающие полимеры, которые поглощают менее, чем примерно в 15 раз больше собственной массы, менее, чем примерно в 25 раз больше собственной массы, менее чем примерно в 35 раз больше собственной массы или менее, чем примерно в 50 раз больше собственной массы.

[0019] В некоторых вариантах реализации выбирают сверхвпитывающий полимер, имеющий очень мелкий средний размер частиц, такой как примерно 250 микрон (в диаметре) или менее. В некоторых вариантах реализации средний размер частиц составляет примерно 200 микрон или менее, примерно 175 микрон или менее, примерно 150 микрон или менее, примерно 100 микрон или менее, или примерно 75 микрон или менее, как, например, следующие диапазоны в различных вариантах реализации: примерно от 50 микрон примерно до 75 микрон, примерно от 50 микрон примерно до 100 микрон, примерно от 50 микрон примерно до 150 микрон, примерно от 50 микрон примерно до 200 микрон, примерно от 50 микрон примерно до 250 микрон, примерно от 70 микрон примерно до 80 микрон, примерно от 70 микрон примерно до 100 микрон, примерно от 70 микрон примерно до 150 микрон, примерно от 70 микрон примерно до 200 микрон, примерно от 70 микрон примерно до 250 микрон, примерно от о100 микрон примерно до 150 микрон, примерно от 100 микрон примерно до 200 микрон, примерно от 100 микрон примерно до 250 микрон, примерно от 150 микрон примерно до 200 микрон, примерно от 150 микрон примерно до 250 микрон или примерно от 200 микрон примерно до 250 микрон.

[0020] В некоторых вариантах реализации примерно 98% или, альтернативно, примерно 99% частиц проходит через сито с размером ячеек примерно от 60 примерно до 300 меш, что понятно специалистам в данной области техники. Например, в различных вариантах реализации настоящего изобретения примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 75 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 100 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 125 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 150 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 175 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 200 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 225 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 250 меш, примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 275 меш или примерно 98% частиц сверхвпитывающего полимера проходит через сито с размером ячеек 300 меш. В некоторых вариантах реализации примерно 99% частиц проходит через каждое из упомянутых сит.

[0021] Сверхвпитывающий полимер выбирают так, чтобы удовлетворять требуемым свойствам, указанным в настоящем документе. В некоторых вариантах реализации сверхвпитывающий полимер получают полимеризацией акриловой кислоты, смешанной с гидроксидом натрия, в присутствии инициатора с образованием натриевой кислоты полиакриловой кислоты. В некоторых вариантах реализации сверхвпитывающий полимер получают из полиакриламидного сополимера, сополимера этилена и малеинового ангидрида, поперечно-сшитой карбоксиметилцеллюлозы, сополимеров поливинилового спирта, поперечно-сшитого полиэтиленоксида и сополимера полиакрилонитрила, привитого крахмалом. Например, в некоторых вариантах реализации сверхвпитывающий полимер представлен в форме полиакриламида, привитого крахмалом. Один пример подходящего сверхвпитывающего полимера представляет собой Water Lock®, который имеется в продаже у компании Grain Processing, Маскатин, штат Айова.

[0022] Преимущественно, было обнаружено, что сверхвпитывающий полимер может быть использован в относительно небольших количествах (например, примерно от 0,02% примерно до 5% по массе композиции, такое количество как примерно от 0,02% примерно до 2%), при этом все еще обеспечивая достижение требуемых свойств, таких как водоудерживание. В различных вариантах реализации настоящего изобретения количество сверхвпитывающего полимера может быть, например, таким, как перечислено ниже в Таблице 2. В этой таблице «Х» представляет собой диапазон «примерно от [соответствующего значения в первом ряду] примерно до [соответствующего значения в первой колонке]». Указанные значения представляют процент относительно массы композиции. Для простоты изложения следует понимать, что каждое значение представляет собой указанное значение с модификатором «примерно». Например, первый «Х» представляет собой диапазон «примерно от 0,02% по массе композиции примерно до 0,035% по массе композиции».

Таблица 2

Следовательно, количество сверхвпитывающего полимера может находиться в диапазоне между и включая любые вышеупомянутые границы интервалов.

[0023] Как отмечено, удивительно и неожиданно было обнаружено, что текстурная композиция со сверхвпитывающим полимером обладает необходимым свойством водоудерживания, но значительно меньше подвержена захвату воздуха, чем обычные составы, содержащие целлюлозный загуститель. За счет снижения захвата воздуха существенно уменьшается или исключается нежелательное образование точечных отверстий в нанесенном продукте. Кроме того, по настоящему изобретению было обнаружено, что в то время как целлюлозные загустители обусловливают нежелательную подвижность и растекаемость состава и могут вызывать нежелательное стекание (например, под действием силы тяжести), сверхвпитывающий полимер обеспечивает получение гораздо более удобной в работе композиции со сниженной подвижностью, поскольку указанная композиция менее склонна к растеканию или стеканию. Более того, с текстурными композициями со сверхвпитывающим полимером в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения легче работать, поскольку такой материал менее липкий и проще смывается с рук и инструментов, особенно по сравнению с обычными составами, содержащими целлюлозный загуститель.

[0024] Соответственно, некоторые варианты реализации настоящего изобретения преимущественно обеспечивают возможность исключения или уменьшения количества некоторых добавок. Например, указанная композиция позволяет снизить количество или исключить целлюлозный загуститель. Примеры типов целлюлозного загустителя включают, например, олигосахарид, полисахарид, эфир целлюлозы, целлюлозную камедь, метилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксиэтилметилцеллюлозу, декстран, карбоксиметилдекстран, декстран-сульфонатную соль, хитозан, ксантановую камедь, карбоксиметилцеллюлозу или ее соль, каррагенан, гидроксиэтилгидроксипропилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу и метилгидроксипропилцеллюлозу (например, Bermocoll, Akzo Nobel). Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» целлюлозного загустителя означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит целлюлозного загустителя, или содержит неэффективное или незначительное количество целлюлозного загустителя. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения целлюлозного загустителя, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 0,1% или менее, примерно 0,05% или менее, примерно 0,01% или менее, примерно 0,005% или менее, или примерно 0,001% или менее, относительно массы композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0025] Точно так же, в некоторых вариантах реализации может быть снижено содержание или исключено применение пеногасителя, поскольку использование сверхвпитывающего полимера и снижение содержания или исключение целлюлозного загустителя уменьшает или исключает возможные проблемы с захватом воздуха, так как пеногаситель обычно включают для уменьшения захвата воздуха. Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» пеногасителя означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит пеногасителя, или содержит неэффективное или незначительное количество пеногасителя. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения пеногасителя, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 0,01% или менее, примерно 0,005% или менее, или примерно 0,001% или менее, по массе композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники. Однако, если это необходимо в некоторых вариантах реализации, в текстурную композицию может быть включен пеногаситель (например, Foamaster). При его наличии, пеногаситель может содержаться, например, в количестве примерно от 0,01% примерно до 5%, такое значение как примерно от 0,015% примерно до 0,05% по массе композиции.

[0026] В некоторых вариантах реализации текстурной композиции необязательно может быть включена глина. Примеры подходящих глин включают каолиновую глину и аттапульгитовую глину. Глина может быть целесообразной в некоторых вариантах реализации для улучшения способности композиции к обработке, например, за счет улучшения консистенции композиции при добавлении воды, что способствует удерживанию частиц в суспензии во взвешенном состоянии. Каолиновая глина обладает также тем дополнительным преимуществом, что она представляет собой краситель для улучшения белого цвета, что может быть использовано при маскировке недостатков нанесения шовных герметиков. При ее наличии, глина может содержаться в количестве примерно от 1% по массе композиции примерно до 20% по массе композиции, такое значение как примерно от 1% по массе композиции примерно до 15% по массе композиции. В некоторых вариантах реализации композиция по существу не содержит глины, такой как каолиновая глина или аттапульгитовая глина (например, Minugel). Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» глины означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит глины, или содержит неэффективное или незначительное количество глины. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения глины, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 1% или менее, примерно 0,5% или менее, примерно 0,1% или менее, примерно 0,5% или менее, примерно 0,01% или менее, примерно 0,005% или менее, или примерно 0,001% или менее, по массе композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0027] В некоторых вариантах реализации в композицию может быть включен крахмал. Крахмал может быть использован для увеличения связующей способности композиции при добавлении воды. Следовательно, крахмал может улучшать нанесение текстурной композиции за счет обеспечения, при необходимости, более подходящего прилипания композиции к субстрату. Крахмалы не классифицируются как целлюлозные загустители по настоящему изобретению.

[0028] Подходящий крахмал выбирают на основе его способности усиливать связывание. Примеры подходящих источников крахмала включают кукурузный крахмал, картофельный крахмал или пшеничный крахмал. В некоторых вариантах реализации крахмал содержит желатинизированный крахмал, кислотно-модифицированный крахмал или алкилированный крахмал, например, этилированный или пропилированный крахмал. Например, желатинизированный крахмал в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения может представлять собой желатинизированный пшеничный крахмал (например, Paygel 290 производства Archer Daniels Midland), включая нативный пшеничный крахмал (например, Pregel 10 производства MGP Ingredients, Inc.) или модифицированный пшеничный крахмал (например, Pregel Adhere 2000 производства MGP Ingredients, Inc.). Могут быть использованы другие, альтернативные крахмалы. Например, в некоторых вариантах реализации крахмал может быть растворим в холодной воде, как, например, алкилированный крахмал, такой как гидроксиэтилированный крахмал зубовидной кукурузы (Staramic 747 производства AE Stanley), гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал зубовидной кукурузы (например, Staramic 105 производства AE Stanley), гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал восковидной кукурузы (например, Starpol 136 производства AE Stanley) или модифицированный картофельный крахмал (например, Emcol UK-N производства Emsland Group).

[0029] При его наличии, крахмал может содержаться в количестве примерно от 0,5% по массе композиции примерно до 10% относительно массы композиции, такое значение как примерно от 1% по массе композиции примерно до 4% по массе композиции. В некоторых вариантах реализации композиция по существу не содержит одного или более крахмалов (например, никаких). Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» крахмала означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит крахмала, или содержит неэффективное или незначительное количество крахмала. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения крахмала, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 0,1% или менее, примерно 0,05% или менее, примерно 0,01% или менее, примерно 0,005% или менее, или примерно 0,001% или менее, по массе композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0030] В некоторых вариантах реализации текстурная композиция может содержать смолу. В некоторых вариантах реализации композиция по существу не содержит смолянистого материала. Смола может быть использована для улучшения густоты композиции при добавлении воды. Например, смола может облегчать разбрызгивание композиции в способах нанесения разбрызгиванием. Примеры подходящих смол включают гуммиарабик, альгинатную камедь, пектиновую камедь и гуаровую камедь (например, Galactasol). При ее наличии, смола может содержаться в количестве примерно от 0,03% относительно массы композиции примерно до 1% относительно массы композиции, такое значение как примерно от 0,03% относительно массы композиции примерно до 0,6% относительно массы композиции. В некоторых вариантах реализации композиция по существу не содержит смолы. Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» смолы означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит смолы, или содержит неэффективное или незначительное количество смолы. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения смолы, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 0,01% или менее, примерно 0,005% или менее, или примерно 0,001% или менее, относительно массы композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0031] При необходимости в текстурную композицию может быть необязательно включен несхватывающийся наполнитель. Наполнитель, при желании, может быть менее плотным, чем карбонат кальция. Слюда представляет собой один из подходящих примеров, поскольку она обладает требуемой относительно низкой плотностью и представляет собой относительно недорогой материал. При его наличии, наполнитель может содержаться в количестве примерно от 1% относительно массы композиции примерно до 12% относительно массы композиции, такое значение как примерно от 2% относительно массы композиции примерно до 10% относительно массы композиции. Подразумевается также, что в некоторых вариантах реализации композиция по существу не содержит наполнителя, такого как слюда. Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержит» указанного наполнителя означает, что композиция содержит 0 масс. % относительно массы композиции или не содержит указанного наполнителя, или содержит неэффективное или незначительное количество указанного наполнителя. Пример неэффективного количества представляет собой количество ниже порогового количества для достижения предполагаемого назначения применения такого оседающего материала, как понятно специалистам в данной области. Незначительное количество может составлять, например, примерно 1% или менее, примерно 0,5% или менее, или примерно 0,1% или менее, относительно массы композиции, в зависимости от ингредиента, как понятно специалистам в данной области техники.

[0032] В некоторых вариантах реализации при необходимости может быть необязательно включен биоцид. Подходящие биоциды известны специалистам в данной области техники. Например, Vancide (RT Vanderbilt) представляет собой пример подходящего биоцида. Биоцид может содержаться в количестве примерно от 0,006% относительно массы композиции примерно до 0,6% по массе композиции.

[0033] Так, в одном из вариантов реализации композиция, такая как текстурная композиция, содержит карбонат кальция и сверхвпитывающий полимер, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее, при этом указанная композиция по существу не содержит оседающего вяжущего материала.

[0034] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер может поглощать примерно от 50 примерно до 800 раз больше собственной массы.

[0035] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер может поглощать примерно от 200 примерно до 800 раз больше собственной массы.

[0036] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер имеет размер частиц примерно 150 микрон или менее.

[0037] В другом варианте реализации композиция имеет вязкость примерно от 200 примерно до 400 единиц Брабендера при добавлении воды.

[0038] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер содержится в количестве примерно от 0,02% примерно до 5% относительно массы композиции.

[0039] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер получают полимеризацией акриловой кислоты, смешанной с гидроксидом натрия, в присутствии инициатора с образованием натриевой кислоты полиакриловой кислоты.

[0040] В другом варианте реализации сверхвпитывающий полимер получают из полиакриламидного сополимера, сополимера этилена и малеинового ангидрида, поперечно-сшитой карбоксиметилцеллюлозы, сополимеров поливинилового спирта, поперечно-сшитого полиэтиленоксида и сополимера полиакрилонитрила, привитого крахмалом.

[0041] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит целлюлозного загустителя.

[0042] В другом варианте реализации композиция имеет сниженное содержание целлюлозного загустителя.

[0043] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит олигосахарида, полисахарида, эфира целлюлозы, целлюлозной камеда, метилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксиэтилметилцеллюлозы, декстрана, карбоксиметилдекстрана, декстран-сульфонатной соли, хитозана, ксантановой камеди, карбоксиметилцеллюлозы или ее соли, каррагенана, гидроксиэтилгидроксипропилцеллюлозы, этилгидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы и метилгидроксипропилцеллюлозы.

[0044] В другом варианте реализации в композицию включен наполнитель, такой как слюда.

[0045] В другом варианте реализации может быть необязательно включен стабилизатор вязкости, такой как гидроксид магния, как в случае вариантов реализации заводского приготовления, которые содержат также воду.

[0046] В другом варианте реализации композиция содержит биоцид.

[0047] В другом варианте реализации композиция содержит глину (например, аттапульгит или каолин), смолу (например, гуммиарабик, альгинатную камедь, пектиновую камедь или гуаровую камедь) и/или крахмал, по отдельности или в любой комбинации.

[0048] В другом варианте реализации композиция содержит желатинизированный крахмал, кислотно-модифицированный крахмал или алкилированный (например, этилированный или пропилированный) крахмал.

[0049] В другом варианте реализации композиция содержит кукурузный крахмал, картофельный крахмал, пшеничный крахмал, модифицированный кукурузный крахмал, желатинизированный пшеничный крахмал, нативный пшеничный крахмал, модифицированный пшеничный крахмал, гидроксиэтилированный крахмал зубовидной кукурузы, гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал зубовидной кукурузы, гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал восковидной кукурузы или модифицированный картофельный крахмал.

[0050] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит глины или имеет сниженное содержание глины.

[0051] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит аттапульгитовой глины или каолиновой глины, или имеет сниженное содержание аттапульгитовой глины или каолиновой глины.

[0052] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит крахмала и/или смолы, или имеет сниженное содержание крахмала и/или смолы.

[0053] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит желатинизированного крахмала, кислотно-модифицированного крахмала и/или алкилированного (например, этилированного или пропилированного) крахмала.

[0054] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит одного или более (например, никаких) из следующих крахмалов: кукурузный крахмал, картофельный крахмал, пшеничный крахмал, модифицированный кукурузный крахмал, желатинизированный пшеничный крахмал, нативный пшеничный крахмал, модифицированный пшеничный крахмал, гидроксиэтилированный крахмал зубовидной кукурузы, гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал зубовидной кукурузы, гидроксипропилированный поперечно-сшитый крахмал восковидной кукурузы или модифицированный картофельный крахмал.

[0055] В другом варианте реализации композиция по существу не содержит гуммиарабика, альгинатной камеди, пектиновой камеди и гуаровой камеди или имеет сниженное содержание гуммиарабика, альгинатной камеди, пектиновой камеди и гуаровой камеди.

[0056] В другом варианте реализации композиция дополнительно содержит воду, как в упаковке продукта заводского приготовления.

[0057] В другом варианте реализации композиция представляет собой текстурную композицию.

[0058] В другом варианте реализации текстурная композиция состоит по существу из (a) карбоната кальция, (b) сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее, и (c) крахмала. Карбонат кальция может содержаться, например, в количестве примерно от 30% примерно до 95% относительно массы композиции. Сверхвпитывающий полимер может содержаться, например, в количестве примерно от 0,02% примерно до 5% относительно массы композиции. В таких вариантах реализации композиция исключает использование какого-либо вещества, отличного от вышеупомянутого карбоната кальция, сверхвпитывающего полимера и крахмала, которое существенно влияет на композицию по настоящему изобретению (например, вещества, которое демонстрирует целлюлозное загустевание или эффект схватывания при добавлении воды). Таким образом, соединения, которые могут быть исключены из композиции, состоящей по существу из карбоната кальция, сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц менее, чем примерно 250 микрон, и крахмала, включают схватывающиеся материалы, такие как гемигидрат сульфата кальция и цемент, а также целлюлозный загуститель. Соединения, которые не могут быть исключены из текстурной композиции, состоящей по существу из карбоната кальция, сверхвпитывающего полимера, который может поглощать по меньшей мере в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее, и крахмала, представляют собой соединения, которые не оказывают существенного влияния на текстурную композицию, такие как пеногасители, наполнители, такие как слюда, глины, смолы, консерванты, растворители и другие добавки (например, связующие вещества, спирты, биоциды, красители), другие неоседающие минералы (например, нерастворимый ангидрит сульфата кальция), а также другие соединения, которые не проявляют эффект схватывания или эффект целлюлозного загустевания во влажной текстурной композиции.

[0059] В другом варианте реализации способ текстурирования (окончательной отделки) положки включает нанесение на указанную подложку влажной композиции, содержащей карбонат кальция и сверхвпитывающий полимер, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее, при этом указанная композиция по существу не содержит схватывающегося вяжущего материала, и обеспечение возможности высыхания композиции на подложке.

[0060] В другом варианте реализации подложка представлена в форме стеновой плиты, гипсокартона, бетонных стен или потолка.

[0061] В другом варианте реализации композицию наносят разбрызгиванием.

[0062] В другом варианте реализации композицию наносят торцеванием.

[0063] В другом варианте реализации композицию наносят прикатыванием, например, с помощью валика для покраски.

[0064] В другом варианте реализации композицию наносят малярной кистью.

[0065] Следует отметить, что вышеизложенная информация представляет собой лишь примеры вариантов реализации. Другие иллюстративные варианты реализации понятны из представленного в настоящем документе описания. Специалистам в данной области техники понятно также, что каждый из этих вариантов реализации может быть использован в различных комбинациях с другими вариантами реализации, представленными в настоящем документе.

[0066] Следующие примеры дополнительно иллюстрируют настоящее изобретение, но, конечно, их не следует толковать как каким-либо образом ограничивающие его рамки.

[0067] В представленных примерах количество пены в пеногасящей емкости означает относительное количество пены, образовавшейся при промывании смесителя водой. Скорость уничтожения пены в сосуде означает визуальную скорость, с которой разрушается пена при промывании смесителя водой. Кратеры означают поверхностную деформацию капель спрея при ударе текстурных брызг о подложку. Стекание/растекание означает склонность текстурных брызг к провисанию и стеканию. Комки, гелеобразные шарики и зерна означают недиспергированные частицы текстурной смеси, осевшие на обрызганной поверхности. Выступ означает трехмерное определение рельефа или брызг между разбрызганными каплями и основной краской. «Внешний вид» брызги означает визуальные характеристики капель спрея. Размер брызг означает относительный размер капель спрея. Раздавленный «внешний вид» означает визуальные характеристики брызг при небольшом уплощении при помощи лопатки. Равномерность рисунка поверх шва означает общий внешний вид разбрызганной текстуры, имеющий небольшие отклонения или не имеющий таковых. Твердость означает прочность связи между нанесенной текстурой и поверхностью стены.

ПРИМЕР 1

[0068] Этот пример демонстрирует «сухой» состав текстурной композиции по настоящему изобретению («образец 1»), а также дает сравнение свойств образца 1 относительно контрольной композиции сухого продукта TUF-TEX® производства USG (контрольный образец 1), который содержит целлюлозный загуститель и пеногаситель и не содержит сверхвпитывающий полимер.

[0069] В этом примере конечное содержание воды означает общее количество воды, необходимое для смешивания текстуры с требуемой вязкостью. Конечная вязкость означает значение вязкости текстуры при смешивании с требуемым соотношением воды.

[0070] В Таблице 3А представлен состав образца 1. Перечисленные ингредиенты поместили в смеситель и смешали сухим способом. Представленные массы выражены в граммах, если не указано иное.

[0071] В Таблице 3 В показано сравнение свойств между контрольным образцом 1 и иллюстративным примером 1. Таблица 3 В содержит две шкалы оценок. Одна оценочная шкала представлена в следующем порядке: отсутствие, ноль, следы, небольшое, умеренное или существенное. Другая оценочная шкала имеет значения от 1 до 5, при этом 5 - наилучший показатель.

Таблица 3В

[0072] При добавлении воды контрольный образец был тяжелым, клейким на ощупь. Контрольный образец 1 имел хорошую текучесть и содержал пузырьки воздуха в водной смеси, плохо смывался, имел значительное содержание пены в емкости и демонстрировал существенное растекание.

[0073] В этом примере показана эффективность текстурной композиции, содержащей сверхвпитывающий полимер, по сравнению с контрольным образцом. В образце 1 исключен целлюлозный загуститель и пеногаситель, а также он содержал сниженное количество глины и крахмала. Для образца 1 отмечено уменьшение захвата воздуха при добавлении воды, поскольку наблюдали меньшее количество воздушных пузырьков. Для образца 1 отмечено также снижение растекаемости, по сравнению с контрольным образцом. Также образец 1 легко смывался, был «кремовым» и менее тяжелым на ощупь и был гладким и шелковистым.

ПРИМЕР 2

[0074] В этом примере продемонстрирован «готовый» состав текстурной композиции 2 по настоящему изобретению («образец 2»), а также представлено сравнение свойств между образцом 2 и контрольным образцом 2, который представлял собой продукт заводского приготовления TUF-TEX® производства USG. Контрольный образец 2 содержал целлюлозный загуститель и не содержал сверхвпитывающего полимера.

[0075] В указанном примере первоначальная вязкость по Брабендеру (с использованием стержневой лопатки «А») означает вязкость «готового» текстурного продукта. Конечная вязкость по Брабендеру (с использованием узкой лопатки «В» в форме двойного флажка) означает вязкость текстурного продукта при разбавлении до требуемой консистенции для нанесения.

[0076] В Таблице 4А представлен состав образца 2.

Таблица 4А

[0077] В Таблице 4B показано сравнение свойств между контрольным образцом 2 и иллюстративным примером 2. Таблица 4B содержит две шкалы оценок. Одна оценочная шкала представлена в следующем порядке: отсутствие, ноль, следы, небольшое, умеренное или существенное. Другая оценочная шкала имеет значения от 1 до 5, при этом 5 - наилучший показатель.

Таблица 4B

[0078] В этом примере показана эффективность текстурной композиции (образец 2), содержащей сверхвпитывающий полимер, по сравнению с контрольным образцом 2. Преимущественно, образец 2 был пригодным для применения даже при исключении целлюлозного загустителя. По сравнению с контрольным образцом 2, образец 2 также преимущественно имел сниженное содержание глины, слюды, крахмала, гуаровой камеди и пеногасителей. Контрольный образец 2 был более липким и труднее смывался с рук и инструмента, чем образец 2.

[0079] Следует отметить, что массовые проценты, указанные в тексте настоящего документа, основаны на массе сухой композиции (то есть до добавления воды конечным потребителем или в композиции заводского приготовления), если не указано иное.

[0080] Все ссылки, включая публикации, патентные заявки и патенты, цитируемые в настоящем документе, включены в настоящий документ посредством ссылки в той же степени, как если бы каждая ссылка была отдельно и специально указана как включенная посредством ссылки и была представлена в настоящем документе в полном объеме.

[0081] Термины в единственном числе, используемые в контексте описания настоящего изобретения (особенно в контексте следующей формулы изобретения) следует толковать как включающие единственное и множественное число, если в настоящем документе не указано иное, или очевидно не опровергается контекстом. Термины «включающий», «имеющий» и «содержащий» следует толковать как не ограничивающие термины (то есть, означающие «включая, но не ограничиваясь этим»), если не указано иное. Перечисление диапазонов значений в настоящем документе предназначено лишь для краткости отдельного упоминания каждого отдельного значения, входящего в указанный диапазон, если не указано иное, и каждое отдельное значение включено в настоящее описание, как если бы оно было специально перечислено в настоящем документе. Все способы, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если в настоящем документе не указано иное, или если очевидно не опровергается контекстом. Применение любого или всех примеров или иллюстративной формулировки (например, «такой как»), представленных в настоящем документе, предназначено только для лучшего освещения настоящего изобретения и не ориентировано на ограничение рамок настоящего изобретения, если не заявлено иное. Никакие формулировки настоящего описания не следует толковать как указывающие на не заявленный элемент, который является существенным для осуществления настоящего изобретения.

[0082] В настоящем документе описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, включая наилучший способ, известный авторам изобретения для осуществления настоящего изобретения. Изменения этих предпочтительных вариантов реализации станут понятными специалистам в данной области при прочтении представленного выше описания. Авторы настоящего изобретения ожидают, что опытные специалисты осуществят такие вариации надлежащим образом, и авторы изобретения полагают, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике другим способом, чем конкретно описано в настоящем документе. Соответственно, настоящее изобретение включает все модификации и эквиваленты предмета обсуждения, изложенного в формуле изобретения, приложенной к этому документу, насколько допускается применимыми правовыми нормами. Кроме того, любая комбинация вышеописанных элементов во всех их возможных вариантах охвачена изобретением, если иное не указано в настоящем документе или явно не противоречит контексту.

Реферат

Группа изобретений относится к строительству. Технический результат - снижение или исключение захвата воздуха композицией покрытия, снижение или исключение использования целлюлозных загустителей. Текстурная композиция для текстурирования подложки содержит несхватывающийся минерал; сверхвпитывающий полимер, который может поглощать по меньшей мере примерно в 50 раз больше собственной массы и имеет размер частиц примерно 250 микрон или менее; воду, при этом указанная текстурная композиция по существу не содержит вяжущего материала схватывающегося типа, причем композиция затвердевает при высушивании, и при этом указанная текстурная композиция имеет вязкость примерно от 150 примерно до 800 единиц Брабендера. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 пр.

Формула