ES2868147T3 - Composiciones para juntas - Google Patents

Abstract

Una composición para juntas premezclada que comprende agua, un relleno que comprende uno o más de carbonato de calcio, sulfato de calcio dihidratado o sulfato de calcio hemihidratado, un aglutinante y opcionalmente un biocida libre de formaldehído, en donde la composición después del curado es libre de formaldehído, en donde la cantidad de formaldehído liberado de la composición curada no es más de 16 μgm- 3 (13,5 ppb), después de 96 horas de ensayo en cámara, en donde la preparación de la muestra y los procedimientos para el análisis se describen en la descripción de [0009] a [0031] y en donde el aglutinante está libre de formaldehído como se define en la descripción en [0033], en donde el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en acetatos de polivinilo, alcoholes de polivinilo, polímeros (met)acrílicos, polímeros de acetato de etilenvinilo, polímeros de cloruro de vinilo, polímeros de estireno acrílico, poliestirenos, poliacrilamidas, estirenobutadieno, almidones naturales, almidones sintéticos, caseína y mezclas de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones para juntas

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta aplicación reivindica la prioridad y el beneficio de la solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos Núm.

60/942,761, presentada el 8 de junio de 2007.

Antecedentes de la invención

Los compuestos para juntas se usan comúnmente para rellenar y alisar las juntas entre los bordes contiguos de paneles de pared adyacentes y para reparar paneles de pared dañados. Típicamente, los compuestos para juntas se aplican a las juntas o paneles de pared antes mencionados, a menudo sobre una cinta o un soporte de malla, de una manera que oculta las juntas o daños, lo que proporciona un aspecto suave y uniforme a las mismas.

Generalmente, existen dos tipos de compuestos para juntas: secos y premezclados. Los compuestos secos para juntas, como su nombre lo indica, requieren la adición de agua a sus componentes secos antes de su uso. Después de la adición de agua, este tipo de compuesto para juntas debe usarse con relativa rapidez, en cuestión de minutos u horas, y no se puede almacenar en estado húmedo. Por el contrario, se agrega agua a los componentes de los compuestos premezclados durante la fabricación, lo que proporciona compuestos que pueden almacenarse en estado húmedo durante meses hasta que se necesiten. Por lo tanto, muchos usuarios prefieren los compuestos premezclados porque requieren poca o nada de agua para agregarse al compuesto antes de su uso.

Los compuestos premezclados se pueden segregar convenientemente en dos grupos según su método de curado: tipo de secado y tipo de fraguado. Los compuestos de tipo secado curan con la pérdida de agua debido a la evaporación, mientras que los compuestos de tipo fraguado curan como resultado de una reacción química que ocurre entre el yeso calcinado (sulfato de calcio hemihidratado) y el agua. Mientras que los compuestos premezclados contienen agua, la reacción de hidratación en los compuestos del tipo de fraguado es inhibida por la inclusión en ellos de un retardador de fraguado. El efecto inhibidor del retardador de fraguado se supera habitualmente mediante la adición de un activador al compuesto del tipo de fraguado sin curar justo antes de su uso, por lo tanto se inicia el curado del compuesto.

El documento JP 2003 183064 A se ocupa del problema del contenido de formaldehído de los aditivos para morteros de cemento y materiales para juntas de construcción.

Si bien los compuestos para juntas premezclados existentes proporcionan ciertas propiedades y rendimiento aceptables, existe la necesidad de compuestos para juntas que proporcionen propiedades y/o rendimiento mejorados en relación con los compuestos existentes.

Breve resumen de la invención

La invención satisface las necesidades anteriores y otras al proporcionar una composición de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende agua, una carga que comprende uno o más de carbonato de calcio, sulfato de calcio dihidratado o sulfato de calcio hemihidratado, un aglutinante y/o biocida, en donde la composición está libre de formaldehído después del curado.

Descripción detallada de la invención

La invención proporciona juntas premezcladas libres de formaldehído después del curado.

La composición de la invención se define en las reivindicaciones.

Como se usa en la presente descripción, el término “libre de formaldehído” significa una composición que, después del curado, libera o emite formaldehído a un nivel que está por debajo de ciertos límites cuantificables establecidos por los protocolos de ensayo como se describe en la presente descripción. Para que una composición esté “libre de formaldehído”, la cantidad de formaldehído liberado o emitido por una muestra de la composición curada no es más de aproximadamente 16 pg m-3 (13,5 ppb), deseablemente no más de aproximadamente 10 pg m-3 (8,2 ppb), más deseablemente no más de aproximadamente 5 pg m-3 (4,1 ppb), y lo más deseablemente no más de aproximadamente 2 pg m-3 (1,6 ppb), después de 96 horas de ensayo en cámara. Deseablemente, estos niveles se obtienen después de 48 horas de ensayo en cámara, y más deseablemente después de 24 horas de ensayo en cámara.

El protocolo de ensayo para determinar si una composición curada está libre de formaldehído en el contexto de la invención incluye tanto la preparación de la muestra como los procedimientos para analizar la muestra para la liberación o emisión de formaldehído.

Para preparar una muestra para el análisis, se proporciona una plantilla (marco) que permite moldear la composición dentro de sus dimensiones internas (150 mm2) con un grosor de 1,57 mm. La plantilla puede consistir en cualquier material rígido que no emita formaldehído, y preferentemente de un metal como latón o aluminio. Luego, la plantilla se coloca sobre un sustrato que no emite formaldehído relativamente más grande (por ejemplo, vidrio, aluminio, latón). Por lo tanto, la composición se puede aplicar en la cavidad formada por la combinación plantilla-sustrato como sigue.

Para ensayar una composición de premezclado, la composición se mezcla completamente y luego se retira del recipiente y se aplica en una cantidad suficiente para llenar la cavidad mencionada anteriormente (con el exceso que se raspa y se desecha para proporcionar un acabado nivelado en la superficie de la plantilla). Para ensayar una composición seca, se añade agua corriente limpia al material seco de acuerdo con las recomendaciones del fabricante para formar una composición húmeda, aplicándose también la composición húmeda en una cantidad suficiente para llenar la cavidad como se describe en la presente descripción.

Posteriormente, la muestra se deja secar al menos 24 horas a 23 ± 2 °C y 50 ± 10 % de humedad relativa (mientras se ventila con aire limpio) hasta que la muestra alcanza un peso constante. Para abordar cualquier contracción de la muestra y reducir tanto como sea posible cualquier aumento en el área de la superficie de la muestra debido al agrietamiento, se aplica una composición adicional (húmeda) sobre la muestra seca (y el exceso nuevamente se raspa y desecha para proporcionar una superficie nivelada a lo largo de la superficie de la plantilla). Se deja secar nuevamente la muestra al menos 24 horas a 23 ± 2 °C y 50 ± 10 % de humedad relativa (mientras se ventila con aire limpio) hasta que la muestra alcanza un peso constante. Luego, los bordes del sustrato y la plantilla se sellan con cinta de aluminio para que no queden expuestas otras superficies. La muestra resultante se acondiciona luego durante 10 días a 23 ± 2 °C y 50 ± 10 % de humedad relativa (HR). La muestra acondicionada resultante de la composición curada se puede analizar para determinar si está libre de formaldehído en el contexto de la presente invención, como se establece a continuación.

El principio del análisis es determinar los caudales de emisión específicas de formaldehído emitido por una muestra acondicionada de una composición en cuestión durante un período de tiempo. La primera etapa del análisis, que puede denominarse ensayo de cámara, se lleva a cabo en una cámara ambiental a pequeña escala en condiciones constantes especificadas de temperatura, humedad relativa, caudal de ventilación y factor de carga del producto.

La siguiente tabla enumera las condiciones de la cámara para el período de ensayo de cámara de 96 horas.

Las condiciones estándar para calibrar los dispositivos de medición de flujo y calcular todos los caudales deben ser de 25 °C (298 °K) y una atmósfera de presión (101,3 kPa). El volumen de la cámara debe estar entre 50 L y 100 L. La cámara debe ventilarse a 1 ± 0,05 cambios de aire por hora. El factor de carga se optimizará para producir un caudal específico del área aproximadamente igual al caudal específico del área para el producto en los escenarios modelados (escenarios de edificios estandarizados, escenario de aula escolar y escenario de espacio de oficina). El valor central de 0,5 m2 de superficie de área expuesta por m-3 de volumen de cámara resulta en un caudal de área específica de flujo de 2 m3 h-1 m-2 (m h-1), que es cercano al valor para muchos materiales en escenarios de edificios de oficinas y aulas. Se permite un factor de carga de 0,3 a 0,7 m2 m-3 para todos los materiales. Los tamaños de las muestras deben ajustarse de acuerdo con el volumen de la cámara para lograr los factores de carga especificados.

El ensayo de cámara se ejecuta durante 96 horas. El sellado de la tapa de la cámara después de la inserción de la muestra acondicionada en la cámara establece el tiempo cero para el inicio del ensayo.

El aparato y las instalaciones están construidos para mantener la muestra de ensayo en las condiciones especificadas dentro de un entorno no contaminante y de baja absorción. Se usa un generador de aire limpio o cilindros de aire de alta pureza para suministrar aire limpio y seco presurizado. El caudal de flujo del aire de suministro a una cámara se regula y monitorea con controladores electrónicos de flujo másico (MFC), o equivalente, con una precisión de ± 2% a 1 Lpm, o mejor, y capaz de mantener continuamente el flujo dentro de ± 5 % del valor especificado. Como la humedad del aire de suministro se mantiene al mezclar corrientes de gas seco y saturado, generalmente se requieren dos controladores de flujo másico por cámara (es decir, uno para la corriente seca y otro para la corriente húmeda). Las corrientes secas y húmedas se mezclan antes de que el aire de suministro ingrese a la cámara.

El volumen de la cámara está entre 50 L y 100 L. La cámara está construida de acero inoxidable o vidrio. Las cámaras de acero inoxidable deben tener superficies interiores electropulidas, o equivalentes. Son aceptables las formas rectangulares o cilindricas. La cámara está diseñada como un sistema de un solo paso sin recirculación de aire de la cámara. La cámara funciona a una ligera presión positiva con respecto a la habitación para evitar la entrada de aire de la habitación. La entrada y el escape de la cámara se colocarán y diseñarán para asegurar una mezcla completa del aire de la cámara. La tapa de la cámara debe tener una junta no contaminante ni absorbente y un mecanismo de cierre para crear un sello hermético. Otros materiales introducidos en la cámara (por ejemplo, rejillas y sondas) están construidos con materiales no contaminantes como acero inoxidable o vidrio.

Las concentraciones de fondo de formaldehído en la cámara vacía ventilada a 1,0 cambios de aire por hora no deben exceder los 2 pg m-3. La temperatura de la cámara se mantiene a 23 ± 1 °C durante el ensayo de 96 h. La humedad del aire de la cámara se mantendrá a 50 ± 10 % de HR. La HR del aire de la cámara debe ser casi equivalente a la HR del aire de entrada. La humedad se puede establecer al controlar la humedad del aire de entrada, como se discutió previamente.

Las mediciones de fondo de la cámara se realizan de forma regular. Como mínimo, el fondo de aldehidos debe determinarse antes de cada tercer uso de la cámara. Se deben recolectar muestras de aldehido para proporcionar un límite de cuantificación más bajo de al menos 2 pg m-3 para el formaldehído.

Las muestras acondicionadas se toman directamente de la instalación de acondicionamiento (condiciones controladas de 10 días: 23 ± 2 °C y 50 ± 10 % de HR) y se colocan en una cámara de ensayo limpia, lo que minimiza el tiempo que la muestra está expuesta al aire del laboratorio. Generalmente, este tiempo no debe exceder los 15 minutos. En una cámara rectangular con superficies planas, la muestra se puede colocar directamente en el piso de la cámara sin soporte adicional. En una cámara cilíndrica orientada horizontalmente, se usa una rejilla de alambre para sostener la muestra cerca del punto medio de la cámara. También se puede usar una rejilla de alambre en una cámara rectangular. Debe haber suficiente espacio para que el aire de la cámara circule libremente alrededor de la cara expuesta de la muestra. El factor de carga de la muestra es 0,3 - 0,7 m2 m-3.

La fuga de aire de la cámara se determina inmediatamente después de cargar una muestra de ensayo acondicionada. Esto se logra al medir el caudal en el escape de la cámara y compararlo con el caudal de aire de suministro. El dispositivo de medición de flujo debe tener una caída de presión baja. Los medidores de flujo de burbujas y los rotámetros de caída de presión son adecuados para su uso. El caudal de escape debe estar dentro del 10 % del caudal de entrada con este método.

A las 24 y 48 horas, se recogen muestras de aire de la cámara para análisis de formaldehído. Estas primeras mediciones de la concentración de formaldehído, cuando se comparan con las correspondientes mediciones de 96 horas, pueden usarse para determinar si las concentraciones de formaldehído en la cámara permanecieron relativamente constantes o disminuyeron lentamente durante el ensayo. Las variaciones temporales o fluctuaciones fuera del rango normalmente esperado (por ejemplo, ± 25 %) probablemente indiquen que un parámetro de ensayo no estaba controlado o que un análisis era incorrecto.

Los medios de muestreo para formaldehído deben consistir en cartuchos que contengan un material de soporte sólido (por ejemplo, gel de sílice) tratado con una solución ácida de 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH) como reactivo derivatizante. Estos cartuchos de muestreo deben calentarse a temperatura ambiente antes de su uso.

Los caudales de flujo de muestreo se regulan con controladores electrónicos de flujo másico, o equivalentes, con una precisión de ± 2 % de escala completa, o mejor, y capaces de mantener continuamente el flujo durante el muestreo dentro de ± 5 % del valor especificado. Las muestras de aire de la cámara se recogen directamente del escape de la cámara en los cartuchos de muestreo antes mencionados en los tiempos transcurridos especificados. El caudal de muestreo total en cualquier momento no debe exceder el 75 % del caudal de entrada.

Después de la recolección, los cartuchos de muestreo sellados que representan el aire de la cámara se sellan en recipientes herméticos limpios. Estos recipientes se pueden almacenar a temperatura reducida en un refrigerador o congelador exclusivo. Las muestras deben analizarse tan pronto como sea posible después de la recolección.

En la segunda etapa, los cartuchos de muestreo se analizan mediante el uso de métodos instrumentales que son capaces de identificar positivamente el formaldehído y cuantificar el formaldehído mediante calibraciones multipunto preparadas con estándares puros. Los métodos proporcionan suficiente sensibilidad y precisión para cuantificar de forma fiable el formaldehído individual en concentraciones de 2 pg m-3, o menos, de aire de la cámara.

Los cartuchos de muestreo se analizan por HPLC equipado con un detector de UV y una columna analítica que proporciona una resolución completa del derivado de formaldehído hidrazona de DNPH sin reaccionar en una muestra. Los métodos analíticos para el formaldehído deben basarse en la norma ASTM D 5197-97, “Standard Test Method for Formaldehyde and other Carbonyl Compounds in Air (Active Sampler Methodology)” o un método equivalente. Los aldehídos analizados por HPLC se cuantifican en base a calibraciones multipunto preparadas a partir de derivados de hidrazona de los compuestos puros. Los estándares y las muestras se analizan mediante el uso de métodos idénticos. Se analiza al menos un estándar con cada lote de muestras.

Un límite inferior de cuantificación (LOQ) a menudo se define cuantitativamente como la masa de análisis que produce una respuesta que es 10 veces mayor que el nivel de ruido instrumental o es 10 veces la desviación estándar para análisis repetidos de un estándar de bajo nivel. Se puede definir un LOQ más bajo que sea más alto que este valor absoluto en base a consideraciones prácticas. El LOQ más bajo para el formaldehído es 2 pg m-3, o mejor.

Dado que las mediciones de la cámara se realizan al comenzar el día 11 y finalizar el día 14 después del acondicionamiento de la muestra de ensayo (puntos de tiempo de muestreo de 24, 48 y 96 horas después de un período de acondicionamiento de 10 días), las concentraciones de la cámara se espera que cambien lentamente con el tiempo. Por tanto, la forma de estado estacionario de la ecuación de balance de masa se usa para el análisis de los datos de la cámara. El factor de emisión (EF) en pg m-2 h-1 para una sustancia química en una cámara de ensayo se calcula mediante el uso de la Ecuación 1:

EF = Q x (C - C0) / Ac (1)

donde C es la concentración de la sustancia en la cámara (pg m-3) y Co es el sustrato correspondiente o la concentración del blanco de la cámara (pg m-3). Q es el caudal de flujo de entrada (m3 h-1), que es el caudal de flujo de aire medido en la cámara. El área de superficie proyectada expuesta de la muestra de ensayo en cámara, Ac (m2), se determina a partir de las mediciones realizadas en el momento de la preparación de la muestra. Una concentración de la cámara en ppb (base molar) para un VOC individual (en este caso, formaldehído) se calcula a partir de la concentración de la cámara (C - Co) en pg m-3 mediante el uso de la Ecuación 2:

Concentración de cámara (ppb) = (C — C0) x 24,45 /M W (2)

donde 24,45, en L/mol, es el volumen molar de aire en condiciones estándar (1 atm de presión, 25 °C). Este valor representa la cantidad de formaldehído liberado o emitido por una composición en cuestión después del curado (es decir, después de la preparación y el acondicionamiento de la muestra, al someter la muestra acondicionada al ensayo en cámara y analizar una muestra del aire de la cámara para determinar el contenido de formaldehído, todo como se describe en la presente descripción). Se contempla que la cantidad de formaldehído en el aire de la cámara liberado o emitido por la composición después del curado debe cumplir con los niveles de concentración de formaldehído descritos en la presente descripción a las 96 horas desde el inicio del ensayo en cámara, deseablemente a las 48 horas desde el inicio del ensayo en cámara, y más deseablemente a las 24 horas desde el inicio del ensayo en cámara.

De acuerdo con varios aspectos de la invención, se incluyen aglutinantes y/o biocidas en las composiciones no curadas, al ser preferida la inclusión de ambos componentes. Puede usarse cualquier biocida capaz de inhibir el crecimiento de una variedad de organismos vivos durante el transporte y/o almacenamiento de la composición. Sin embargo, se descubrió que ciertos aglutinantes y biocidas disponibles comercialmente se fabricaban con formaldehído o eran capaces de emitir formaldehído ya sea solo, como un resultado de la inclusión de otros componentes en la composición (por ejemplo, durante la fabricación o almacenamiento), o durante curación.

Los aglutinantes, biocidas y otros componentes que no contienen formaldehído pueden identificarse mediante el siguiente protocolo. Se agrega aproximadamente 1 gramo del componente que se va a analizar a 10 mL de agua en un vial con espacio de cabeza de 20 mL y luego se mezcla el vial. La mezcla se sella y se calienta a 60 °C durante 30 minutos. A continuación, se añade el líquido del tratamiento a 60 °C a un vial con espacio de cabeza de 20 mL y se añade agua desionizada (DI) para proporcionar un total de 10 mL. A continuación, se añade 1 mL de reactivo de o-(2,3,4,5,6-pentafluorobencil)-hidroxilamina (PFBOA) (0,020 g en 100 mL de agua desionizada) a cada vial junto con 3 g de NaCl y se tapa el vial. El vial se agita (500 rpm) a 60 °C durante 30 minutos y se analiza 1 mL del gas del espacio de cabeza de PFBOA-aldehído y se compara con los estándares. Solución estándar de formaldehído disponible de Sigma-Aldrich (reactivo ACS, 37 % en peso en agua). La siguiente tabla proporciona las condiciones operativas del GC/MS y el muestreador automático de espacio de cabeza usados para testear los componentes:

El tiempo de retención para las formaldoximas de PFBOA es 6,47 y los iones del monitor SIM por ionización electrónica (EI) son 181 y 195 y por ionización química negativa (NCI) son 181,205, y 225. Para que un aglutinante, biocida y otro componente esté libre de formaldehído, la cantidad de formaldehído liberado o emitido por el componente es al menos por debajo de aproximadamente 250 pg m-1, deseablemente por debajo de aproximadamente 100 pg m-1, y más deseablemente por debajo de aproximadamente 50 pg m-1.

Los aglutinantes que se usan en la invención solos o en combinación son acetatos de polivinilo, alcoholes de polivinilo, polímeros (met)acrílicos (por ejemplo, acrílicos de polivinilo), polímeros de acetato de etilenvinilo, polímeros de cloruro de vinilo, polímeros de estireno acrílico, poliestirenos, poliacrilamidas, estirenobutadieno almidones naturales y sintéticos (incluidos los almidones pregelatinizados) y caseína. Los aglutinantes de látex son los aglutinantes preferidos y más preferentemente se proporcionan como emulsiones (dispersiones). Ejemplos de aglutinantes de látex adecuados incluyen emulsiones de acetato de etilenvinilo o acetato de polivinilo. Ejemplos de emulsiones de látex de polímero preferidas para su uso en la presente invención que también están libres de formaldehído son RayVace® 45030 (Specialty Polymers, Inc.) y Fullatex PD0722A (HB Fuller Co.).

El aglutinante puede incluirse en las composiciones sin curar en cualquier cantidad adecuada para proporcionar el grado deseado de adhesión de las composiciones a un sustrato (por ejemplo, paneles de pared) después del curado. La cantidad de aglutinante en las composiciones sin curar deseablemente puede oscilar entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 15 % en peso, más deseablemente entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 10 % en peso, y preferentemente entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 8 % en peso de la composición.

Los biocidas adecuados para su uso en las composiciones de la invención inhiben el crecimiento de una variedad de organismos vivos, que incluyen moho/mildiú, hongos, levaduras, algas y bacterias durante el transporte y/o almacenamiento de las composiciones de premezclado de la invención. Por tanto, y a modo de ejemplo, los biocidas pueden incluir agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, agentes antibacterianos, y similares.

Mientras que se puede usar cualquiera de varios biocidas solos o en combinación para proporcionar las composiciones curadas libres de formaldehído de la invención, deseablemente se usan uno o más biocidas libres de formaldehído. De estas, se prefieren las isotiazolinonas, al ser incluso más preferidas las isotiazolin-3-onas. Cuando se usan isotiazolinonas, se prefieren las que tienen un resto de C¹-C⁸ , al ser las más preferidas metilisotiazolinona, bencilisotiazolinona, octilisotiazolinona y mezclas de las mismas. Además, y mientras no se requiera, también es deseable que las isotiazolinonas no estén halogenadas.

Ejemplos de biocidas adecuados sin formaldehído que contienen isotiazolinona incluyen isotiazolin-3-onas tales como 1,2-benzisotiazolin-3-ona disponible como Proxel® GXL o Proxel® CRL (ARCH Chemicals), Nalcon® 200 (Nalco), Canguard™ BIT (Dow Chemical), Rocima™ BT 1S (Rohm & Haas), Nuosept® 498 (International Specialty Products); Acticide® 45 y Acticide® OTW (octilisotiazolinona; Acticide® OTW se proporciona como una dispersión acuosa con cero VOC) (Acti-Chem); Acticide® B10/B20 y Acticide® BW10/BW20 (bencisotiazolinona; Acticide® BW10/BW20 con cero VOC) (Acti-Chem); Acticide® CT y Acticide® LG (mezclas acuosas de isotiazolinonas cloradas y no cloradas con cero VOC) (Acti-Chem); y Acticide® MBS (mezclas de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona) (Acti-Chem).

Las isotiazolin-3-onas adicionales incluyen 5-doro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona, 2-metil-4-isotiazolina-3-ona y sus mezclas, estando disponibles tales mezclas como Kathon™ LX (Rohm & Haas), Mergal® K14 (Troy Chemical) y Annerstat® 251 (Drew Chemical). Otra isotiazolin-3-ona adecuada es la 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona, disponible como Kathon™ 893 (Rohm & Haas).

Otros biocidas sin formaldehído adecuados incluyen zinc 1-hidroxi-2(1H)-piridintiona, disponible como Zinc Omadine® (ARCH Chemicals), que preferentemente se puede usar con óxido de zinc, Skane® M-8 (Rohm & Haas), y 2-(4-tiazolil)-bencimidazol, disponible como Metasol® TK-100 (LanXess).

Deseablemente, las composiciones pueden incluir uno o más biocidas del tipo y en una cantidad que proporciona a las composiciones no curadas una resistencia a los hongos de al menos aproximadamente 2 (11-39 colonias promedio), más preferentemente una resistencia a los hongos de al menos aproximadamente 1 (<10 colonias promedio), y con mayor preferencia una resistencia a los hongos de al menos aproximadamente 0 (0 colonias promedio). Se necesita el siguiente equipo para testear la resistencia a los hongos: un microscopio óptico, inclinaciones de 2 semanas, placas de agar PDA, agua esterilizada en botellas de 100 mL, un hemacitómetro, y asas de plástico. Se debe usar el siguiente procedimiento para testear la resistencia a los hongos para cada cepa (A. Niger y A. Oryzae) mediante el uso de una técnica estéril. Pipetear 4 mL de agua desionizada esterilizada en cada una de las 2 inclinaciones. Aflojar las esporas de la superficie del agar con un asa de plástico. Repetir para testear todas las inclinaciones. Mezclar todas las inclinaciones durante unos 20 segundos en un mezclador táctil hasta que se suspendan. Agregar inóculo al agua desionizada esterilizada en las botellas de 100 mL con una pipeta desechable de 1 mL y agitar vigorosamente. Colocar una gota de dilución en una rampa del hemacitómetro y cuente las esporas al observar la cuadrícula a través del microscopio óptico. Ajustar a la concentración adecuada (100 ± 20 células en toda la cuadrícula (1x106 células por mL)) con más agua o inóculo. A una botella de agua esterilizada vacía y agregar los mL requeridos (se necesita 1 cc por cada recipiente de V2 pinta) de cada cepa y agitar vigorosamente. Agregar una alícuota de 1 mL de suspensión a 100 gramos de composición, mezcle con un depresor de madera esterilizado, frotar la placa PDA y colocar las placas en la incubadora a 37 °C. Limpiar la placa TSA con inóculo para verificar la esterilidad. Colocar a 24 h, 48 h y 7 días. Volver a inocular a los 7 días y reposar a 48 h. Lea las placas de 3 a 5 días después de la colocación.

Preferentemente, las composiciones pueden incluir además uno o más biocidas del tipo y en una cantidad que proporcione a las composiciones no curadas una resistencia bacteriana de al menos aproximadamente 3 (40-100 colonias promedio), más preferentemente una resistencia bacteriana de al menos aproximadamente 2 (11-39 colonias promedio), y con mayor preferencia una resistencia bacteriana de al menos aproximadamente 1 (<10 colonias promedio).

Se necesita el siguiente equipo para testear la resistencia bacteriana: un espectrofotómetro, inclinaciones de 24 horas, placas de agar TSA, agua desionizada esterilizada en botellas de 100 ml, tubos de ensayo, asas de plástico y asas de metal. El espectrofotómetro debe calentarse durante más de 20 minutos a la longitud de onda adecuada (650 - 900 nm). Calibrar el espectrofotómetro a cero (celda en blanco). Llenar una celda con agua esterilizada, limpiar la superficie exterior de la celda y calibrar el espectrofotómetro al 100 % de transmitancia de luz. Se debe usar el siguiente procedimiento para testear la resistencia bacteriana mediante una técnica estéril. Pipetear 4 mL de agua desionizada esterilizada en cada una de las 4 inclinaciones (P. aeruginosa, E. aerogenes, E. coli y B. subtilus). Aflojar las esporas de la superficie del agar mediante el uso de un asa de inoculación esterilizada. Volver a esterilizar el asa y repetir para todas las inclinaciones. Mezclar las inclinaciones en el mezclador táctil hasta que se suspendan (aproximadamente 20 segundos). Agregar inóculo por separado a cada una de las cuatro botellas esterilizadas de 100 mL con una pipeta desechable de 1 mL. Agitar vigorosamente cada botella. Agregar la muestra al vial limpio y testear la transmitancia de la muestra (el rango de transmitancia de luz requerido es de aproximadamente 85 % a aproximadamente 88 % para la concentración adecuada de 1x106 células por mL). Ajustar a la concentración adecuada (1x106 células por mL) con más agua o inóculo. Estas etapas deben repetirse para cada cepa a analizar. A una botella de agua esterilizada vacía, agregar los mL necesarios (se necesita 1 cc por cada recipiente de V2 pinta) de cada cepa y agitar vigorosamente. A continuación, agregar una alícuota de 1 mL de suspensión a 100 gramos de composición y revolver con un depresor de madera esterilizado. Limpiar la placa TSA y colocarla en la incubadora a 24 °C. Limpiar la placa TSA con inóculo para verificar la esterilidad. Colocar sobre TSA a las 24 horas, 48 horas y 7 días. Volver a inocular a los 7 días y colocar a las 48 horas. Leer las placas 1 o 2 días después de la colocación.

Generalmente, el rendimiento anterior se puede obtener mediante la inclusión de uno o más biocidas, preferentemente las isotiazolinonas descritas en la presente descripción, en una cantidad que varía de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, preferentemente de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 3 % en peso, y lo más preferentemente de aproximadamente 0,2 % en peso a aproximadamente 2 % en peso de la composición.

Las composiciones de la invención incluyen además una carga que comprende uno o más de carbonato de calcio, sulfato de calcio dihidratado o sulfato de calcio hemihidratado. Los tipos y cantidades de rellenos usados dependerán del tipo de composición que se prepare. Cuando la composición que se va a preparar es del tipo de secado, el relleno comprende carbonato de calcio, sulfato de calcio dihidratado o mezclas de los mismos, preferentemente en una cantidad que varía de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 95 % en peso, y además está sustancialmente libre (no más de aproximadamente 5 % en peso, preferentemente no más de aproximadamente 3 % en peso, y más preferentemente no más de aproximadamente 1 % en peso) de sulfato de calcio hemihidratado, en base al peso de la composición. En las composiciones de tipo fraguado, el relleno comprende deseablemente sulfato de calcio hemihidratado, preferentemente en una cantidad que varía de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 90 % en peso de la composición, y puede incluir además, por ejemplo, carbonato de calcio y sulfato de calcio dihidratado, preferentemente en una cantidad que varía de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, todo en base al peso de la composición.

Las composiciones del tipo de fraguado de la invención comprenden deseablemente un retardador de fraguado. Como su nombre lo indica, este componente inhibe la reacción entre el sulfato de calcio hemihidratado y el agua durante la fabricación y almacenamiento de las composiciones de tipo fraguado. Los retardadores de fraguado pueden usarse individualmente o en combinación siempre que ni el retardador individual ni la combinación de retardadores empleados emitan o generen formaldehído después del curado.

Los retardadores de fraguado son bien conocidos en la técnica y puede usarse cualquier retardador de fraguado capaz de retrasar el curado de la composición. El retardador de fraguado puede comprender materiales orgánicos o inorgánicos. Ejemplos de materiales orgánicos adecuados son ácido cítrico, retardadores proteicos (por ejemplo, disponibles en Industrial SUMA, Brasil) o mezclas de los mismos. Ejemplos de materiales inorgánicos son los fosfatos que no contienen calcio. Preferentemente, la cantidad de retardador de fraguado en la composición sin curar puede variar de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 5 % en peso de la composición.

El agua es otro componente de las composiciones inventivas. Los expertos en la técnica conocen la cantidad de agua que está presente de forma deseable en las composiciones. Generalmente, en una composición de fraguado, la cantidad de agua debe ser la que sea suficiente para reaccionar con la cantidad de sulfato de calcio hemihidratado presente en la misma, al añadir algo de agua adicional para proporcionar, en combinación con otros ingredientes presentes, la trabajabilidad deseada a la composición. En las composiciones de tipo secado, la cantidad de agua también debe ser aquella que, en combinación con otros componentes presentes en las mismas, proporcione la trabajabilidad deseada a la composición. En este sentido, la cantidad de agua puede variar, pero es deseable que esté presente en una cantidad que proporcione a la composición una viscosidad que varíe deseablemente de aproximadamente 10 000 cps a aproximadamente 80 000 cps, y más deseablemente de aproximadamente 20 000 cps a aproximadamente 60000 cps.

Las composiciones de tipo fraguado también requieren la adición de un acelerador de fraguado justo antes de su uso. Este componente, como su nombre lo indica, anula el efecto inhibidor del retardador de fraguado sobre la reacción del sulfato de calcio hemihidratado y el agua, y permite que comience el curado. Se pueden usar uno o más aceleradores de fraguado siempre que ni el acelerador individual, ni la combinación de aceleradores, emitan o generen formaldehído después del curado.

Los aceleradores de fraguado son bien conocidos en la técnica, y puede usarse cualquier acelerador de fraguado capaz de ayudar a iniciar el curado de la composición. Ejemplos de aceleradores de fraguado adecuados incluyen, por ejemplo, sales de zinc o sales de sulfato. El acelerador de fraguado puede incluirse en la composición en cantidades variables, pero es deseable que sea suficiente para asegurar que se inicie y complete el curado de la composición. Preferentemente, la cantidad de acelerador de fraguado en las composiciones no curadas puede variar de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 10 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 2 % en peso de la composición. En ausencia de este componente, las composiciones de tipo fraguado de la invención se pueden usar como composiciones de tipo secado.

Otros aditivos, como apreciará un experto en la técnica, también pueden incluirse en las composiciones de la invención. Por ejemplo, se puede usar un relleno ligero donde el peso del compuesto sea importante. Ejemplos de rellenos ligeros adecuados incluyen perlita o perlita expandida. El uso de perlita expandida en un compuesto para juntas liviano se enseña en la patente de Estados Unidos 4,454,267. Debido a que la perlita expandida contiene muchas grietas y fisuras, es preferible pretratar este material de acuerdo con las enseñanzas de la patente de Estados Unidos 4,525,388, para que el material no aumente de peso debido al agua absorbida por capilaridad. Preferentemente, la perlita o perlita expandida varía de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, de la composición.

Otros aditivos opcionales incluyen espesantes, agentes modificadores de la reología, una cera de polímero sintético que es al menos parcialmente soluble en agua y un sólido a temperatura ambiente (como se describe en la patente de Estados Unidos 6,673,144), almidones, tensioactivos, agentes humectantes, jabones, sulfonatos de alquilbenceno, pigmentos, e inhibidores de la herrumbre. Por supuesto, la inclusión de estos componentes debe basarse no solo en su efecto beneficioso sobre el rendimiento de las composiciones, sino que tampoco debe emitir ni generar formaldehído en las composiciones curadas. Además, y aunque los expertos en la técnica deberían poder determinar la cantidad de cada componente opcional adecuada para su uso en las composiciones de la invención, en los siguientes párrafos se proporciona orientación adicional con respecto a algunos de estos componentes.

Los agentes espesantes son bien conocidos y funcionan en parte para ayudar a aumentar la viscosidad de la composición a los niveles deseados. Ejemplos de agentes espesantes adecuados que pueden usarse en las composiciones de la invención son etilhidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, metilhidroxipropilcelulosa, hidroxietilcelulosa, gomas a base de celulosa, tales como, por ejemplo, xantano, arábica, alginato, pectina y gomas de guar, y sus mezclas. Cuando se usa, se prefiere que el espesante sea un espesante celulósico. El espesante puede estar presente en cualquier cantidad adecuada, pero preferentemente varía de aproximadamente 0,05 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 2 % en peso de la composición.

También se pueden incluir agentes modificadores de la reología en las composiciones de la invención para modificar el comportamiento de flujo de la composición. Los agentes reológicos adecuados incluyen, por ejemplo, arcillas, tales como atapulgita, sepiolita y caolín. Los agentes de reología pueden estar presentes en cualquier cantidad adecuada, pero esta cantidad varía preferentemente de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 5 % en peso de la composición.

También se pueden incluir en la misma, agentes que ayudan a minimizar el agrietamiento en la composición curada. Ejemplos de agentes adecuados incluyen mica, talco, sericita, perlita, y mezclas de los mismos. Si se incluye, este agente varía preferentemente de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 15 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 8 % en peso de la composición.

Puede incluirse una cera de polímero sintético que sea al menos parcialmente soluble en agua y un sólido a temperatura ambiente para proporcionar a la composición un nivel reducido de partículas transportadas por el aire cuando se lija la composición curada. Si se incluye en las composiciones, este componente puede estar presente deseablemente en una cantidad que varía de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso de la composición.

Generalmente, las composiciones sin curar de la presente invención pueden tener un pH básico. En este sentido, el pH de las composiciones deseablemente oscila de aproximadamente 8 a aproximadamente 12.

Las composiciones descritas en la presente descripción pueden prepararse mediante cualquier método adecuado, dichos métodos son bien conocidos por los expertos en la técnica.

Las composiciones inventivas descritas en la presente descripción son compuestos para juntas. Estos compuestos se pueden usar en el acabado de juntas de paneles de pared en construcciones nuevas y para reparar grietas o agujeros en paredes existentes. Cuando se desea terminar las juntas entre los bordes contiguos del panel de pared, el área a terminar se recubre con la composición. Se incrusta una cinta de refuerzo en la composición mientras aún está húmeda. Cuando está seco (curado), se puede aplicar una segunda capa de composición a la junta. Cuando la composición está seca, la composición seca se puede lijar ligeramente. Si se desea, se puede aplicar una tercera capa de la composición, con la costura secándose y lijándose en el medio. El parcheo de pequeños agujeros o imperfecciones en una pared puede repararse al aplicar una o más capas de la composición a la misma, dejando que la composición se seque (cure), seguido de lijado. Ya sea para el acabado de juntas o parches, la capa final se deja secar y se lija para crear una superficie monolítica lisa en toda la pared.

Ejemplo

A continuación se proporciona un ejemplo de un aspecto preferido de la invención.

El aspecto preferido anterior de la invención se preparó como una muestra y se acondicionó como se describió anteriormente en la presente descripción antes de someterlo al ensayo de cámara en las siguientes condiciones de cámara:

Los resultados del ensayo de formaldehído para la muestra acondicionada bajo las condiciones de cámara establecidas en el párrafo anterior (con el contenido de formaldehído analizado con respecto a ASTM D 5197-97) fueron los siguientes:

El uso de los términos “un” y “una” y “el” y referencias similares en el contexto de la descripción de la invención (especialmente en el contexto de las siguientes reivindicaciones) debe interpretarse para cubrir tanto el singular como el plural, a menos que se indique lo contrario en la presente descripción o claramente contradicho por contexto. Los términos “que comprende”, “que tiene”, “que incluye” y “que contiene” deben interpretarse como términos abiertos (es decir, que significa “que incluye, pero no se limita a”) a menos que se indique lo contrario. La mención de rangos de valores en la presente descripción está destinada simplemente a servir como un método abreviado para referirse individualmente a cada valor separado que se encuentre dentro del rango, a menos que se indique lo contrario en la presente descripción, y cada valor separado se incorpora en la descripción como si se mencionara individualmente en la presente descripción. Todos los métodos descritos en la presente descripción se pueden realizar en cualquier orden adecuado a menos que se indique lo contrario en la presente descripción o que el contexto lo contradiga claramente. El uso de cualquiera y todos los ejemplos, o lenguaje ejemplar (por ejemplo, “tal como”) proporcionado en la presente descripción, está destinado simplemente a iluminar mejor la invención y no plantea una limitación en el alcance de la invención a menos que se reivindique lo contrario. Ningún lenguaje en la descripción debe interpretarse en el sentido de que indica cualquier elemento no reivindicado como esencial para la práctica de la invención.

Las modalidades preferidas de esta invención se describen la presente descripción, que incluye el mejor modo conocido por los inventores para llevar a cabo la invención. Las variaciones de esas modalidades preferidas pueden resultar evidentes para los expertos en la técnica al leer la descripción anterior. Los inventores esperan que los expertos en la materia empleen tales variaciones según sea apropiado, y los inventores pretenden que la invención se lleve a la práctica de una manera diferente a la descrita específicamente en la presente descripción. Además, la invención abarca cualquier combinación de los elementos descritos anteriormente en todas las posibles variaciones de los mismos, a menos que se indique lo contrario en la presente descripción o que el contexto lo contradiga claramente de otro modo.

A menos que se indique lo contrario por referencia o contexto específico, y reconociendo que ciertos componentes pueden tener algo de agua incluida, todos los porcentajes en peso proporcionados para los componentes de las composiciones de la invención en la presente descripción se basan en el peso de la composición antes de la adición de agua.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Una composición para juntas premezclada que comprende agua, un relleno que comprende uno o más de carbonato de calcio, sulfato de calcio dihidratado o sulfato de calcio hemihidratado, un aglutinante y opcionalmente un biocida libre de formaldehído, en donde la composición después del curado es libre de formaldehído, en donde la cantidad de formaldehído liberado de la composición curada no es más de 16 jgm -3 (13,5 ppb), después de 96 horas de ensayo en cámara, en donde la preparación de la muestra y los procedimientos para el análisis se describen en la descripción de [0009] a [0031] y en donde el aglutinante está libre de formaldehído como se define en la descripción en [0033], en donde el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en acetatos de polivinilo, alcoholes de polivinilo, polímeros (met)acrílicos, polímeros de acetato de etilenvinilo, polímeros de cloruro de vinilo, polímeros de estireno acrílico, poliestirenos, poliacrilamidas, estirenobutadieno, almidones naturales, almidones sintéticos, caseína y mezclas de los mismos.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición es una composición de tipo fraguado que comprende además un retardador de fraguado en una cantidad que varía de 0,01 a 10 % en peso, y en donde el sulfato de calcio hemihidratado está presente en una cantidad que varía de 40 a 90 % en peso, el aglutinante está presente en una cantidad que varía de 0,1 a 15 % en peso, el agua está presente en una cantidad suficiente para proporcionar a la composición una viscosidad de 10000 cps a 80000 cps, y el pH varía de 8 a 12.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición es una composición de tipo secante que está sustancialmente libre de sulfato de calcio hemihidratado y comprende de 20 a 95 % en peso de sulfato de calcio dihidratado, carbonato de calcio o mezclas de los mismos, y en donde el aglutinante está presente en una cantidad que varía de 0,1 a 15 % en peso, y el agua está presente en una cantidad suficiente para proporcionar a la composición una viscosidad de 10000 cps a 80000 cps.

4. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el aglutinante comprende una emulsión de látex polimérico.

5. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el aglutinante comprende una emulsión de látex polimérico que comprende un polímero de acetato de vinilo.

6. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la composición comprende además un biocida.

7. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la composición comprende además un biocida, y el biocida comprende una isotiazolinona.

8. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, la composición comprende además un retardador de fraguado.

9. La composición de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el sulfato de calcio hemihidratado está presente en una cantidad que varía de 40 a 90 % en peso de la composición, y el retardador de fraguado está presente en una cantidad que varía de 0,01 a 10 % en peso de la composición.

10. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende además un espesante y/o un agente modificador de la reología.

11. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 4 a 10, que comprende además un acelerador de fraguado.