PL205744B1 - Lekka mieszanka spoinująca, kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej - Google Patents

Lekka mieszanka spoinująca, kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej

Info

Publication number
PL205744B1
PL205744B1 PL355766A PL35576601A PL205744B1 PL 205744 B1 PL205744 B1 PL 205744B1 PL 355766 A PL355766 A PL 355766A PL 35576601 A PL35576601 A PL 35576601A PL 205744 B1 PL205744 B1 PL 205744B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
microspheres
joint compound
fillers
density
dry
Prior art date
Application number
PL355766A
Other languages
English (en)
Other versions
PL355766A1 (pl
Inventor
Salvatore C. Immordino Jr.
Charles J. Miller
Scott A. Cimaglio
David Martin Pickles
Original Assignee
United States Gypsum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
Publication of PL355766A1 publication Critical patent/PL355766A1/pl
Publication of PL205744B1 publication Critical patent/PL205744B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/34—Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
    • C04B14/18—Perlite
    • C04B14/185—Perlite expanded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C04B14/28—Carbonates of calcium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/365—Gypsum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/08—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • C04B16/082—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons other than polystyrene based, e.g. polyurethane foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0016—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B20/002—Hollow or porous granular materials
    • C04B20/0036—Microsized or nanosized
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00663—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like
    • C04B2111/00672—Pointing or jointing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/18—Spheres
    • C08L2205/20—Hollow spheres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Opis wynalazku
Wynalazek ten dotyczy lekkiej mieszanki spoinującej, kompozycji lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposobu wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy kompozycji używanej przy wypełnianiu i pokrywaniu spoin pomiędzy sąsiednimi ściennymi płytami gipsowymi. Wynalazek dotyczy zwłaszcza kompozycji lekkiej mieszanki spoinującej typu schnącego, która zmniejsza wysiłek nakładającego, skraca czas wykonania pracy i zmniejsza koszty transportu zapakowanego produktu.
Przy wznoszeniu budynków jednym z najpospolitszych elementów jest ścienna płyta gipsowa, często nazywana suchą ścianą, stosowana w konstrukcji ścian i/lub sufitów. Ściany wykonane z pł yty gipsowej są tradycyjnie konstruowane przez mocowanie pł yt do drewnianych kołków lub metalowej ramy i obrabianie spoin pomiędzy sąsiednimi płytami specjalnie przygotowanym klejem zwanym mieszanką spoinującą. Boczne krawędzie płyt suchej ściany są ścięte ukośnie, aby umożliwić nakładanie mieszanki spoinującej w szczelinę pomiędzy sąsiednimi płytami w taki sposób, że po wykończeniu powstaje monolityczna powierzchnia. Proces ten zwykle przeprowadza się przez nałożenie mieszanki spoinującej w złącze utworzone przez stykające się krawędzie płyt ściennych i osadzenie w tej mieszance papieru przepuszczają cego ciecz lub taś my z włókien szklanych. Po wyschnięciu lub utwardzeniu druga powłoka, nazywana wierzchnią mieszanką spoinującą, jest nakładana na spojenie, a po wyschnięciu można ją lekko przetrzeć papierem ściernym. Nakłada się trzecią lub końcową powłokę, pozostawia do wyschnięcia i lekko przeciera papierem ściernym, aby utworzyć gładką monolityczną powierzchnię, która skrywa wszelkie oznaki, gdzie są usytuowane spojenia suchej ściany. Innym rodzajem mieszanki spoinującej jest mieszanka uniwersalna, którą można stosować zarówno do osadzenia taśmy łączącej, jak i do nakładania powłok wykończeniowych. Gotowej ścianie i połączeniu można nadać wygląd wzorzysty lub teksturowany przez zastosowanie specjalnych narzędzi do nakładania.
Istnieje kilka kategorii mieszanek spoinujących. Mieszanki wysychające twardnieją przez odparowanie wody, natomiast mieszanki spoinujące typu utwardzanego reagują chemicznie z wodą podczas procesu utwardzania. Mieszanki spoinujące typu utwardzanego zwykle wykorzystują jako podstawowy składnik półwodzian siarczanu wapnia, zwany również gipsem. Kiedy do proszku podlegającego utwardzaniu doda się wodę, reaguje ona z półwodzianem siarczanu wapnia w reakcji uwodnienia tworząc zblokowaną osnowę z kryształów dwuwodzianu siarczanu wapnia. Ta zblokowana osnowa krystaliczna zapewnia mieszance zwiększoną wytrzymałość. Zaletą mieszanki spoinującej typu utwardzanego względem mieszanki wysychającej jest ogólna wytrzymałość gotowej spoiny, powodująca mniejszy skurcz i pękanie, jak również niezależność od konieczności oczekiwania, aż mieszanka spoinująca całkowicie wyschnie przed ostatecznym wykończeniem. Mieszanki spoinujące typu schnącego mają zaletę łatwości użycia, ponieważ zwykle występują w gotowej wymieszanej postaci, do której producent dodaje wodę i zapewnia wymieszanie. Trzeci rodzaj mieszanek spoinujących łączy utwardzanie mieszanki na bazie półwodzianu siarczanu wapnia z łatwością stosowania gotowej wymieszanej mieszanki. Właściwości wymieszanej na gotowo mieszanki spoinującej typu utwardzanego przedstawiono w opisie patentowym USA nr 5.746.822.
Lekkie mieszanki spoinujące są znane na przykład z opisu patentowego USA nr 4.454.267 (Williams) oraz z opisu patentowego USA nr 4.657.594 (Struss). Perlit, który ma postać szklistej skały podobnej do obsydianu, miele się, spienia cieplnie i natychmiast powierzchnię traktuje się mieszanką silikonową, aby utworzyć lekki wypełniacz do stosowania w mieszance spoinującej. Takie specjalne traktowanie czyni spieniony perlit niewrażliwym na wodę tak, że nie przyjmuje wody przez działanie włoskowate. Pomimo niewrażliwości powlekanego perlitu na wodę, nadal wymaga on pewnej ilości dostępnej wody do zwilżenia i zdyspergowania. Użycie dużych ilości perlitu ma ujemny wpływ na całkowite zużycie wody, czas suszenia, wytrzymałość, spojenie, lepkość i absorpcję powierzchniową mieszanki spoinującej. Spieniony perlit jest również podatny na pękanie podczas mieszania, co może dodatkowo psuć właściwości fizyczne mieszanki spoinującej.
Opis patentowy USA nr 4.824.879 (Montgomery i inni) ujawnia dodanie spienionego perlitu lub wydrążonych mikrokulek szklanych w celu zmniejszenia gęstości i skurczu mieszanki spoinującej. Jak podano powyżej, istnieje pewna granica ilości perlitu, którą można stosować w mieszance spoinującej bez pogorszenia pewnych właściwości fizycznych. Mikrokulki szklane można stosować, jednakże są one podatne na pękanie. Kiedy mikrokulki pękając otwierają się, wówczas znacznie zwiększają gęstość wynikowej mieszanki spoinującej na skutek wypełniania pustej przestrzeni pozostawianej po
PL 205 744 B1 pękniętej kulce przez wodę i inne dodatki. Szkło ma następnie tendencję do osiadania i trudno jest je dyspergować, co prowadzi do niekorzystnej zmiany właściwości Teologicznych. Kiedy nastąpi pękanie, trzeba dodać więcej mikrokulek, aby skompensować zwiększenie gęstości, co z kolei zwiększa koszt preparatu. Szkło i perlit są również niekorzystne ze względu na pył, który może powstawać. Mikrokulki szklane mają ograniczoną wielkość i gęstość. Ograniczenia te wymagają dodania większej ilości do preparatu w celu zmniejszenia całkowitej gęstości.
Użycie mikrokulek poliakrylowych w mieszance spoinującej typu utwardzanego przedstawiono w opisie patentowym USA nr 5.494.947 (Kaplan). Patent ten dotyczy mieszanki spoinującej do stosowania w prefabrykowanych ścianach i sufitach, które pozostają giętkie po utwardzeniu, przez co zmniejsza się do minimum pękanie podczas transportu i końcowego montażu prefabrykowanego zespołu. Chemia powierzchni tych żywic poliakrylowych jest taka, że istnieje raczej tendencja do sklejania się, a nie do łatwego dyspergowania w wodzie, co utrudnia dyspergowanie w środowisku wodnym, co zwykle powoduje powstawanie niemożliwych do zaakceptowania skupisk.
Celem wynalazku jest zatem opracowanie ulepszonej lekkiej mieszanki spoinującej, której końcowa gęstość użytkowa jest mniejsza niż gęstość wody.
Celem wynalazku jest również opracowanie ulepszonej lekkiej mieszanki spoinującej, która ma gładko wykończoną powierzchnię.
Innym celem wynalazku jest opracowanie ulepszonej lekkiej mieszanki spoinującej z wykorzystaniem mikrokulek, które są minimalnie podatne na pękanie podczas wytwarzania i końcowego zastosowania.
Jeszcze innym celem wynalazku jest opracowanie ulepszonej lekkiej mieszanki spoinującej z wykorzystaniem mikrokulek, które ł atwo dyspergują w ś rodowisku wodnym.
Wymienione powyżej cele zostały osiągnięte lub przekroczone przez przedmiotowy wynalazek, który charakteryzuje się wydrążonymi mikrokulkami żywicznymi jako wypełniaczem w lekkiej mieszance spoinującej. Przy stosowaniu preparatu według przedmiotowego wynalazku uzyskiwane mogą być gęstości mniejsze od gęstości wody. Użycie mikrokulek żywicznych w takim samym procencie wagowym jak mikrokulek szklanych zapewnia większą zmianę gęstości ze względu na znacznie mniejszą gęstość żywicy w porównaniu ze szkłem. Mikrokulki żywiczne pozwalają również na uniknięcie szkodliwego oddziaływania, jakie występuje jeśli mikrokulki szklane są stosowane z alkoholem poliwinylowym, co powoduje sztywnienie lub żelowanie mieszanki spoinującej.
W szczególności mieszanka spoinująca według przedmiotowego wynalazku zawiera co najmniej jedno spoiwo i jeden lub więcej wypełniaczy, przy czym co najmniej jeden wypełniacz zawiera wydrążone żywiczne mikrokulki o przeciętnej średnicy mniejszej niż 75 μm i wykazujące nie więcej niż 1,5% wzrostu gęstości przy badaniu w warunkach silnego ścinania. Użycie wydrążonych żywicznych mikrokulek jako lekkiego wypełniacza dostarcza skrajnie lekką mieszankę spoinującą o gęstości mniejszej niż gęstość wody, która nie wykazuje ziarnistości powierzchni przy nałożeniu na suchą ścianę przy równoczesnym polepszeniu właściwości nakładania. Mikrokulki łatwo mieszają się z innymi składnikami, zwłaszcza gdy dodawane są w postaci wstępnie zwilżonej, nazywanej również ciastem.
Mikrokulki żywiczne mają gęstość znacznie mniejszą niż gęstość mikrokulek szklanych. Ze względu na tę małą gęstość potrzeba mniej mikrokulek żywicznych, by otrzymać taką samą zmianę wynikowej objętości w porównaniu z mikrokulkami szklanymi. Pozwala to na przygotowanie bardzo lekkich mieszanek spoinujących bez szkodliwego oddziaływania na inne właściwości takiej mieszanki spoinującej.
W poniższym opisie wszystkie zawartości procentowe są obliczone w stosunku do ciężaru wszystkich składników stałych w postaci suchej.
Przedmiotem wynalazku jest lekka mieszanka spoinująca zawierająca spoiwo oraz jeden lub więcej wypełniaczy, wybranych z grupy zawierającej węglan wapnia, mikę, taką jak serycyt, talk, diatomit, glinki, dihydrat siarczanu wapnia, anhydryt siarczanu wapnia, półwodzian siarczanu wapnia, pirofilit, perlit i ekspandowany perlit, charakteryzująca się tym, że co najmniej jeden spośród wymienionych wypełniaczy zawiera wydrążone mikrokulki żywiczne, o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 μm, zaś stężenie spoiwa zawarte jest w przedziale od 1 do 3%, a stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1, i gdzie spoiwo jest wybrane z grupy obejmującej emulsje lateksowe, alkohole, akryle, octany winylu, poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu i skrobie; i gdzie żywica jest wybrana z grupy obejmującej homopolimery, kopolimery lub mieszaniny homopolimerów i/lub kopolimerów utworzonych z jednego lub więcej akrylonitrylu; chlorku winylidenu lub monomeru metakrylanu metylu.
PL 205 744 B1
Korzystnie gdy mieszanka ponadto zawiera jako środek zapachowy ekstrakt waniliowy. Korzystnie, gdy mikrokulki mają przeciętną średnicę 25 - 55 μm. Korzystnie, gdy mieszanka zawiera ponadto podstawiony rodnikiem węglowodorowym siarczan, sulfonian, kwas siarkowy lub sulfonowy, który to wymieniony rodnik węglowodorowy oznacza grupę alifatyczną, olefinową, alicykliczną lub aromatyczną, albo mieszaninę dwóch lub więcej takich grup, posiadających 12-24 atomów węgla. Korzystnie, gdy wymienionym węglowodorem jest dodecylobenzen. Korzystnie, gdy wypełniacze zawierają ekspandowany perlit. Korzystnie, gdy mieszanka zawiera ponadto glikol polietylenowy lub glikol metoksypolietylenowy w stężeniu 0,5 - 2% wagowym w stosunku do ciał stałych w stanie suchym. Korzystnie, gdy obejmuje ponadto drugi wypełniacz, który to wymieniony wypełniacz zawiera węglan wapnia, dwuwodzian siarczanu wapnia albo ich połączenie. Korzystnie, gdy Mieszanka żywiczne mikrokulki stanowią mikrokulki z kopolimeru akrylonitrylowego.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej, charakteryzująca się tym, że zawiera: spoiwo lateksowe, które jest wybrane z grupy obejmującej emulsje lateksowe, octany winylu, akryle, alkohole, poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu; zagęstnik wybrany z grupy obejmującej etylohydroksyetylocelulozę, hydroksypropylometylocelulozę, metylohydroksypropylocelulozę i hydroksyetylocelulozę, w ilościach od 0,05% do 2% suchej masy łącznej związków będących w składzie; węglan wapnia jako wypełniacz; kwas dodecylobenzenosulfonowy lub sól kwasu dodecylobenzenosulfonowego; oraz wydrążone mikrokulki, o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 μm, z polimeryczną powłoką obejmującą monomer akrylonitrylu, przy czym stężenie spoiwa zawarte jest w przedziale od 1 do 3%, a stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1. Korzystnie, gdy wymienione mikrokulki mają przeciętną średnicę 25-55 nm.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej, charakteryzujący się tym, że obejmuje: grupowanie składników tej mieszaniny spoinującej w składniki mokre i składniki suche, przy czym wymienione składniki zawierają 1 do 3% spoiwa, wybranego z grupy obejmującej emulsje lateksowe, octany winylu, akryle, alkohole, poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu i skrobie; i jeden lub więcej wypełniaczy wybranych z grupy zawierającej węglan wapnia, mikę, talk, takie jak serycyt, diatomit, glinki, dihydrat siarczanu wapnia, anhydryt siarczanu wapnia, półwodzian siarczanu wapnia, pirofilit, perlit i rozszerzony perlit, gdzie stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1; mieszanie wymienionych składników mokrych ze sobą; mieszanie wymienionych suchych składników ze sobą; łączenie wymienionych składników mokrych i suchych w głównym mieszalniku; dodawanie wydrążonych mikrokulek żywicznych o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 μm bezpośrednio do wymienionego głównego mieszalnika, przy czym żywica wybrana jest z grupy obejmującej homopolimery, kopolimery lub mieszaniny homopolimerów i/lub kopolimerów utworzonych z jednego lub więcej akrylonitrylu, chlorku winylidenu lub monomeru metakrylanu metylu; oraz mieszanie aż do uzyskania homogennej mieszaniny spoinującej.
Korzystnie, gdy etap grupowania obejmuje ponadto wstępny pomiar części składników w stanie suchym, drugi etap mieszania obejmuje umieszczanie wstępnie odmierzonych składników razem w workowni i etap łączenia obejmuje zrzucanie zawartości z workowni do mieszalnika. Korzystnie, gdy wstępnie dysperguje się wymienione żywiczne mikrokulki w wodzie przed wymienionym etapem dodawania.
Lekka mieszanka spoinująca według przedmiotowego wynalazku zawiera spoiwo i jeden lub więcej wypełniaczy, obejmujących wydrążone żywiczne mikrokulki o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 μιίτι i wykazujących nie więcej niż 1,5% zwiększenia gęstości przy badaniu w warunkach silnego ścinania. Korzystny przykład realizacji wykorzystuje mikrokulki z żywicy akrylonitrylowej w mieszance spoinującej albo typu utwardzanego, albo typu schnącego.
Korzystnie mieszanka spoinująca jest utworzona ze spoiwa, wypełniaczy, zagęstników, środków konserwujących i środków dyspergujących. Tradycyjne mieszanki spoinujące, jak również lekkie mieszanki spoinujące mogą wykorzystywać preparat według przedmiotowego wynalazku. Wiele ewentualnych składników nadaje się do dodania do mieszanki spoinującej zależnie od dokładnego zastosowania i żądanych właściwości mieszanki spoinującej.
Każde spoiwo, które nadaje się do zastosowania w mieszance spoinującej, odpowiednie jest do stosowania według przedmiotowego wynalazku. Spoiwo to jest używane w celu zwiększenia adhezji mieszanki spoinującej do jej podłoża, zwykle suchej ściany. Akceptowane spoiwa obejmują, ale nie ograniczając zakresu, emulsje lateksowe, octany winylu, związki akrylowe, alkohole i dyspergowalne proszki, takie jak poli(octan winylu), etyleno-octany winylu i skrobie. Spoiwa lateksowe są korzystne
PL 205 744 B1 według przedmiotowego wynalazku. Stężenie spoiwa w typowej lekkiej mieszance spoinującej wynosi 1-3%. Stężenie spoiwa według przedmiotowego wynalazku jest zwykle nieco większe w porównaniu z poprzednimi lekkimi mieszankami spoinują cymi, aby kompensowa ć dodatkowy spadek gę stoś ci i jego wpływ na zachowanie akceptowanych właś ciwości adhezyjnych. Według przedmiotowego wynalazku stężenie spoiwa lateksowego jest w zakresie 1-3,5%.
Kluczowym składnikiem w mieszance spoinującej według przedmiotowego wynalazku są wydrążone mikrokulki żywiczne, które spełniają określone właściwości fizyczne. Korzystnymi żywicami powłokowymi nadającymi się do stosowania według przedmiotowego wynalazku są homopolimery, kopolimery lub mieszanki homopolimerów i/lub kopolimerów utworzone z jednego lub wielu spośród następujących monomerów: akrylonitryl (ACN), chlorek winylidenu (VDC) lub metakrylan metylu (MMA). Szczególnie korzystnymi żywicami są poliakrylonitryl (PACN), polichlorek winylidenu (PVDC), kopolimery utworzone z ACN i VDC oraz kopolimery utworzone z ACN, VDC i MMA. Mikrokulki charakteryzują się dużą sprężystością przy ściskaniu bez osiadania (nie są kruche) i wytrzymują zwiększone naprężenia ścinające (odporność na ścinanie) występujące przy typowym procesie tworzenia mieszanki spoinującej i później w trakcie przygotowywania przez odbiorcę. Standardowe tworzenie zawiesiny mikrokulek w zagęszczonym roztworze wodnym, po czym przeprowadza się mieszanie z silnym dział aniem ś cinają cym przy 14.000 obr./min. w przemysł owym mieszalniku napojów HAMILTON BEACH® model numer 930 przez osiem minut, co symuluje naprężenie działające na mikrokulki podczas wytwarzania.
Korzystna gęstość mikrokulek wynosi w przybliżeniu 0,009-0,13 g/cm3. Mikrokulki w tym zakresie gęstości mają optymalny wpływ na zwiększanie całkowitej objętości mieszanki spoinującej. Jednakże są one jeszcze dość ciężkie, by możliwy był pomiar i dodawanie mikrokulek wagowo.
Jednorodna zawiesina mikrokulek w wodzie jest ważna dla osiągnięcia gładkiej, równomiernej powierzchni gotowej spoiny. Jeżeli mikrokulki, nie są rozprowadzane prawidłowo, otrzymuje się niemożliwą do zaakceptowania teksturę bryłkową. Mikrokulki żywiczne, które trudno się rozprowadza, również zwiększają czas przygotowania mieszanki spoinującej. W niektórych sytuacjach przy wytwarzaniu, kiedy istnieją mikrokulki nie nadające się do tworzenia zawiesiny, wydajność wytwarzania mieszanki spoinującej jest zmniejszona, a koszt jednostkowy rośnie.
Średnica mikrokulek jest korzystnie wystarczająco mała tak, że nie ma żadnej zauważalnej różnicy w teksturze powierzchni gotowej spoiny w porównaniu z tradycyjnymi mieszankami. Zasadniczo oznacza to, że mikrokulki mają przeciętną średnicę mniejszą niż 75 μm. Jeżeli cząstki są zbyt małe, stosunek powierzchni do objętości będzie zmniejszać zdolność mikrokulek do mniejszej całkowitej gęstości. Korzystny zakres średnicy mikrokulek wynosi 25-55 nm.
Mikrokulki są również wystarczająco wytrzymałe tak, że bardzo mała ich liczba będzie pękać w warunkach mieszania występujących podczas wytwarzania. Przy działaniu w celu osiągnięcia zmniejszenia ciężaru mieszanki spoinującej udawało się to tylko dopóki mikrokulki pozostawały całe. Przy pęknięciu mikrokulki rozpadają się, a pozostawiona przestrzeń wypełniana jest przez ciecze wraz z innymi cięższymi materiałami. Sama mieszanka spoinująca zagęszcza się wtedy i występuje zmniejszenie objętości wraz ze zwiększeniem gęstości. Pękanie jest wykrywane przez porównanie obliczonej gęstości teoretycznej z uwzględnieniem pewnej ilości zamkniętego powietrza z rzeczywistą gęstością mieszanki. Jeżeli mikrokulki rozpadają się podczas procesu wytwarzania, gęstość wynikowej mieszanki spoinującej zwiększa się, na skutek czego trzeba dodać jeszcze więcej kulek w celu uzupełnienia straty objętości i zwiększenia gęstości. Selektywne stosowanie mikrokulek, które nie nadają się do spiekania i są odporne na ścinanie pomaga zapobiec pękaniu i rozpadaniu się mikrokulek, o czym zwykle świadczy zwiększenie gęstości mieszanki spoinującej, zmniejszenie całkowitej oczekiwanej objętości i mniejsza wydajność produktu.
Podczas przygotowania mieszanki spoinującej występuje pewna liczba różnych naprężeń, które powodują zgniatanie mikrokulek. Największe naprężenie mające wpływ na integralność mikrokulek występuje podczas wytwarzania mieszanki spoinującej, kiedy naprężenia spowodowane przez siłę tnącą mieszania i ciśnienia podczas przenoszenia materiału powodują pogorszenie ścianki powłoki mikrokulki. Rodzaj żywicy, średnica mikrokulki, grubość powłoki i środowisko chemiczne - to wszystkie czynniki związane ze zdolnością mikrokulki do wytrzymywania naprężeń podczas przetwarzania i ostatecznej eksploatacji.
Aby mikrokulki nadawały się do stosowania według przedmiotowego wynalazku, zgniatanie żywicznych mikrokulek, mierzone jako zwiększenie gęstości wyrobu, jest ograniczone do nie więcej niż 1,5% wzrostu gęstości przy badaniu pod dużym naprężeniem. Dla celów niniejszego wynalazku przy
PL 205 744 B1 takim badaniu mikrokulki są zawieszone w roztworze wodnym środka przeciwpieniącego i uwodnionego krzemianu magnezu, takim jak LAPONITE® RD (Southem Clay Products, Inc. Gonzolas, TX). Środkiem przeciwpieniącym użytym w tym badaniu był HiMar D-829 (Rainbow Chemicals, Inc., Lake Bluff, IL). Mieszanie standardowej zawiesiny za pomocą szybkiego przemysłowego mieszalnika do napojów HAMILTON BEACH® Model nr 930 przez maksimum osiem minut symuluje naprężenie wywierane na mikrokulki podczas wytwarzania. Warunki silnego ścinania są tworzone przez mieszanie wydrążonych żywicznych mikrokulek w zawiesinie z prędkością obrotową 14.000 obr./min. Mieszalnik jest wyposażony we wrzeciono o średnicy 1,27 cm (0,5) i o długości 16,5 cm (6,5). U dołu wrzeciona usytuowany jest poczwórny element mieszający o wymiarze 3,81 cm (1,5) pomiędzy końcami łopatek przy całkowitym rozłożeniu. Lity tarczowy element mieszający o średnicy 2,54 cm (1) jest usytuowany w odległości 3,18 cm (1,25) do góry wrzeciona od tego poczwórnego elementu mieszającego. Standardowy roztwór wlewano do kubka ze stali nierdzewnej o głębokości 17,15 cm (6,75) i mieszano przez osiem minut.
Potrzebna jest zawiesina zawierająca czynnik ułatwiający tworzenie zawiesiny, ponieważ mała gęstość mikrokulek prowadzi do natychmiastowego rozdzielenia w większości rozpuszczalników, na skutek czego nie można przeprowadzić pomiarów gęstości. Syntetycznie wytworzony uwodniony krzemian magnezu tworzy roztwór silnie tiksotropowy przy przygotowaniu w wodzie z doskonałą zdolnością tworzenia zawiesiny, dzięki czemu lekkie mikrokulki nie mogą wypływać na wierzch i oddzielać się. Oprócz stosowania uwodnionego krzemianu magnezu jako środka wspomagającego tworzenie zawiesiny stosuje się środek przeciwpieniący, aby do minimum obniżyć poziom powietrza przechwytywanego podczas początkowego mieszania i późniejszych badań z silnym ścinaniem.
Następującą standardową zawiesinę wodną, przedstawioną w tablicy 1, zastosowano do oceny wpływu silnego ścinania na próbkę mikrokulek.
T a b l i c a 1
Kolejność dodawania Surowiec Ilość (g) Ciężar właściwy Procent
1 Woda 550 1,0 93,94%
2 Hi-Mar D-829 1,5 brak danych 0,26%
3 LAPONITE® RD 14 2,0 2,39%
4 EXPANCEL® 20 0,15 3,42%
Na podstawie ilości użytych surowców i ich odpowiednich ciężarów właściwych obliczono i podano w tablicy 2 teoretyczne gęstoś ci wodnej zawiesiny z mikrokulkami i bez nich.
T a b l i c a 2
Teoretyczna gęstość bez mikrokulek 1,01 g/cm3 (8,45 funt/galon)
Teoretyczna gęstość z mikrokulkami 0,85 g/cm3 (7,06 funt/galon)
Środek przeciwpieniący Hi-Mar D-829 domieszano do 550 g wody o temperaturze pokojowej 22,8°C (73°F), a następnie dodano 14 g uwodnionego krzemianu magnezu LAPONITE® RD. Roztwór ten mieszano przez 20 minut przy silnym ścinaniu za pomocą mieszalnika HAMILTON BEACH® Model 930, po czym zmierzono gęstość roztworu za pomocą wzorcowego kubka Gardco U.S. Standard Weight Per Gallon Cup. Gęstość ta wynosiła 1,0106 g/cm3 (8,436 funt/galon). 20 g mikrokulek EXPANCEL® 091WE domieszano ręcznie do przejrzystej zagęszczonej cieczy, starając się zminimalizować porywanie powietrza. Gęstość zawiesiny mikrokulek oznaczono za pomocą wzorcowego kubka Gardco U. S. Standard Weight Per Gallon Cup przed mieszaniem z silnym ścinaniem. Zawiesinę następnie mieszano w warunkach silnego ścinania za pomocą mieszalnika HAMILTON BEACH® Model 930 w dwuminutowych inkrementach. Po każdym dwuminutowym segmencie przeprowadzano pomiar gęstości, aby określić przetrwanie mikrokulek. W tablicy 3 podano zmierzoną gęstość zawiesiny mikrokulek przed i po każdym dwuminutowym działaniu silnego ścinania.
PL 205 744 B1
T a b l i c a 3
Czas mieszania, min. Gęstość Zmniejszenie objętości, %
g/cm3 funt/galon
0 minut 0,7870 (6,569)
2 minuty 0,7945 (6,632) 0,75%
4 minuty 0,7986 (6,666) 1,15%
6 minut 0,7991 (6,671) 1,21%
8 minut 0,7993 (6,672) 1,22%
Tablica 4 podsumowuje korzystne właściwości mikrokulek przeznaczonych do stosowania w charakterze wypełniacza przy wytwarzaniu lekkiej mieszanki spoinującej.
T a b l i c a 4
Kompozycja powłoki mikrokulek PACN, PVDC z MMA lub bez
Wielkość cząstek (wagowo przeciętna średnica) 25-55 μιτι
Gęstość (g/cm3) 0,009-0,13
Wysoka zdolność dyspergowania w wodzie tak
Brak możliwości spiekania tak
Odporność na ścinanie tak
Odporność na rozpuszczalniki tak
Dostępna w postaci mokrego placka tak
Procent zawartości ciał stałych w mokrym placku 10-30
Najkorzystniejszą żywicą polimerową stosowaną przy wytwarzaniu mikrokulek jest PACN, taka jak żywica używana w EXPANCEL® 091 WE z firmy Nobel Industries, Szwecja. Żywiczna powłoka takiej mikrokulki wykazała możliwą do zaakceptowania odporność na naprężenia powodowane przez siłę ścinającą mieszania i ciśnienia podczas przenoszenia materiału przy wytwarzaniu mieszanki spoinującej. Średnia wielkość cząstek takiej mikrokulki jest mniejsza niż 75 μm, a przy stosowaniu w lekkim preparacie wynikowy materiał miał gładką, nie ziarnistą powierzchnię. Mikrokulki są również dostarczane w postaci prefabrykowanego mokrego placka (10% wag.), który szczególnie łatwo dysperguje się w wodzie. Żywica PVDC stosowana jest ewentualnie w połączeniu z żywicą PACN, albo sama, przy wytwarzaniu mikrokulek. W pewnych przypadkach stosuje się MMA w połączeniu z PVDC i/PACN.
Dostępna jest również powlekana mikrokulka według opisu patentowego USA nr 4.722.943 i 5.342.689. Powłoka działa jako uplastyczniający środek wspomagający podczas procesu wytwarzania i późniejszej eksploatacji, ale powłoka znacznie zwiększa gęstość materiału, przez co wymagane są większe stężenia, by osiągnąć takie same spadki ogólnej gęstości preparatu mieszanki spoinującej. Preparat ten jest korzystnie korygowany tak, by kompensować zwiększoną zawartość czynnika powlekającego użytego na mikrokulkach, jednakże wymaga to dodatkowego czasu przetwarzania i sprzętu.
Mieszanka spoinująca według przedmiotowego wynalazku zawiera żywiczne mikrokulki jako jeden z użytych wypełniaczy. Zastosowanie dodatkowych wypełniaczy jest korzystne dla nadania mieszance spoinującej określonych właściwości. Korzystnym dodatkowym wypełniaczem, zwłaszcza do preparatu typu wysychającego, jest drobno zmielony węglan wapnia. Jest to suchy proszek, który zwykle stanowi co najmniej około 50% wag. w stanie suchym składu mieszanki spoinującej, a zasadniczo mieści się w zakresie 50-98% wag. w stanie suchym. Odpowiednie są również dodatkowe wy8
PL 205 744 B1 pełniacze, takie jak mika, taki jak serycyt, talk, ziemia okrzemkowa, glinki, takie jak atapulgit, sepulit i kaolin, dwuwodzian siarczanu wapnia, bezwodny siarczan wapnia, półwodzian siarczanu wapnia oraz pirofilit. Stosunek wypełniaczy do wszystkich spoiw znajduje się korzystnie w zakresie od 15:1 do 5:1.
Perlit lub spieniony perlit jest innym lekkim wypełniaczem, który może być używany oprócz mikrokulek, jeżeli ważny jest ciężar mieszanki, i który jest używany w lekkim preparacie według korzystnego przykładu realizacji. Zastosowanie spienionego perlitu w lekkiej mieszance spoinującej przedstawiono w opisie patentowym USA nr 4.454.267. Spieniony perlit jest bardzo lekkim materiałem, który ma wiele pęknięć i szczelin. Powinien być traktowany zgodnie z zasadami podanymi w opisie patentowym USA nr 4.525.388 tak, że materiał nie zwiększa swego ciężaru na skutek wody pochłoniętej przez działanie włoskowate. Obrobiony, spieniony perlit przy stosowaniu jest korzystnie używany w stężeniu co najmniej 5% w stosunku do ciężaru wszystkich składników mieszanki spoinującej z wykluczeniem wody.
Spojenie pomiędzy mieszanką spoinującą a podłożem jest polepszone przez dodanie zagęszczaczy, plastyfikatorów i/lub sproszkowanego poli(alkoholu winylowego). Korzystne są zagęszczacze celulozowe, przy czym najlepsze wyniki zapewnia METHOCEL® 240S. Do mieszanek spoinujących według niniejszego wynalazku nadają się również konwencjonalne zagęszczacze celulozowe, takie jak etylohydroksyetyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, metylohydroksypropyloceluloza i hydroksyetyloceluloza. Stężenie zagęszczacza celulozowego jest w zakresie 0,05-2% wag. w stanie suchym w stosunku do składników mieszanki spoinującej.
Ewentualnie do przedmiotowej mieszanki spoinującej można dodać glikolu polietylenowego (PEG) i/lub glikolu metoksypolietylenowego. Każdy z tych dodatków można stosować w celu kontrolowania właściwości absorpcji powierzchniowej utwardzonej mieszanki spoinującej. Dodatki te polepszają również zwilżalność i poślizg materiału. Jeżeli jest stosowany, glikol polietylenowy dodaje się w stężeniu 0,1-2% wag. w stanie suchym w stosunku do mieszanki spoinują cej.
Inne korzystne dodatki do przedmiotowej mieszanki spoinującej obejmują środki powierzchniowo czynne, środki zwilżające, mydła i alkilobenzenosulfoniany. Mydło lub detergent jest złożoną mieszaniną składników zawierającą, ale bez ograniczenia, kwasy, zasady, środki przeciwbakteryjne, środki zabezpieczające przed powtórnym osadzaniem, barwniki, środki zapachowe, środki przeciwpieniące, środki spieniające, środki solubilizujące, środki zwilżające, środki konserwujące, rozpuszczalniki, zagęszczacze lub środki powierzchniowo czynne wybrane z wielu możliwych grup funkcjonalnych. Alkilobenzenosulfonian jest specyficznym środkiem powierzchniowo czynnym, który jest szczególnie użyteczny w preparatach tego rodzaju, jak to podano w zgłoszeniu patentowym USA nr 09/724,674, (obecnie opis patentowy U.S. nr 6,476,099 B1), złożonym równocześnie, pod tytułem „Joint Compound Additive for Reduction of Cracking, Cratering and Shrinkage. Korzystna mieszanka spoinująca według wynalazku wykorzystuje dodecylobenzenosulfonian sodowy dla polepszenia kilku właściwości mieszanki spoinującej, które obejmują odporność na powstawanie kraterów, odporność na pękanie i zmniejszenia skurczu. W lekkich mieszankach spoinujących mydła i alkilobenzenosulfoniany pomagają również zmniejszyć gęstość takiej mieszanki spoinującej.
Przy stosowaniu preparatu według przedmiotowego wynalazku uzyskuje się znaczne zmniejszenie gęstości mieszanek spoinujących. Korzystna gęstość wyrobu jest mniejsza niż 0,998 g/cm3 (8,35 funt/galon), czyli mniejsza niż gęstość wody. W najkorzystniejszym przykładzie realizacji uzyskuje się wyroby o gęstości mniejszej niż 0,956 g/cm3 (8 funt/galon).
Stosowanie żywicznych mikrokulek powoduje również wytworzenia mieszanek spoinujących o innym zapachu w porównaniu z tradycyjną mieszanką spoinującą. W razie potrzeby można dodać środek zapachowy, taki jak ekstrakt waniliowy, by uzyskać przyjemniejszy zapach mieszanki spoinującej.
Wodę dodaje się do gotowej mieszanki spoinującej, by uzyskać prawidłową lepkość. Jednakże przy wytwarzaniu lekkiego preparatu należy starać się zmniejszyć do minimum ilość wody w mieszance. Woda zwiększa gęstość wyrobu, kiedy żądana końcowa gęstość wyrobu jest mniejsza niż gęstość samej wody. Ponadto, gdy zawartość wody jest zmniejszona do minimum, polepsza się odporność na skurcz i pękanie. Kiedy mikrokulki są powlekane, by pomóc w tworzeniu zawiesiny, powłoka przyczynia się również do całkowitego ciężaru mieszanki spoinującej. Może być konieczne zmniejszenie całkowitej zawartości wypełniaczy w preparacie, by skompensować procentową zawartość środa powlekającego dodanego do mikrokulek.
Przygotowanie gotowej mieszanki spoinującej ze wstępnie zwilżonymi mikrokulkami żywicznymi w postaci ciasta wymaga innego sposobu obróbki w porównaniu z mieszanką spoinują c ą z tradycyjPL 205 744 B1 nymi wypełniaczami. Tradycyjnie mokre i suche składniki dodaje się i miesza oddzielnie przed przeniesieniem do głównej mieszarki pracującej na mokro. Kiedy mikrokulki są dostarczane w postaci wstępnie zwilżonego ciasta, wówczas mają one tendencję do zatykania przewodów systemu transportowania mokrych składników ze względu na swą lekką naturę. Ciasto mokrego wypełniacza powoduje również zbrylanie przy wprowadzaniu w system suchych składników, ponieważ suche składniki mają tendencję do przechwytywania wilgoci w kontakcie z ciastem wypełniacza, które ma wilgotność nawet 90%. Aby uniknąć zatykania i zanieczyszczania przewodów transportowych oraz zbrylania się wstępnie zwilżonych suchych dodatków, żywiczne mikrokulki dodaje się bezpośrednio do głównego mieszalnika oddzielnie od innych składników. Przy dodawaniu mikrokulek czas nie jest ważny. Mikrokulki dodaje się odpowiednio przed, podczas lub po dodaniu innych składników, jeżeli tylko nie są one dodawane jako część grupy składników mokrych lub grupy składników suchych. Jeżeli trzeba, wstępnie zwilżone ciasto żywiczne można najpierw dyspergować w wodzie, a następnie pompować bezpośrednio do głównego mieszalnika. Żywiczne mikrokulki są znacznie lżejsze niż woda i będą miały dużą tendencję do wypływania na powierzchnię wody. Dlatego ważne jest dokładne wymieszanie zawiesiny, by utrzymywać ją w stanie zdyspergowanym podczas pompowania do głównego mieszalnika. Woda wykorzystywana do fluidyzacji mokrego ciasta wypełniacza jest odejmowana od ilości wody zwykle dodawanej bezpośrednio do głównego mieszalnika. Trzeba odpowiednio ustawić ilość wody w gotowym produkcie mieszanki spoinującej.
Chociaż żywiczne mikrokulki w postaci suchego proszku można mieszać z innymi suchymi składnikami, trzeba uważać, ponieważ gęstość tych kulek jest bardzo mała. Łatwo dyspergują w powietrzu tworząc chmurę, która powoli osiada. Korzystne jest takie manipulowanie proszkiem, by do minimum zmniejszyć jego uwalnianie w powietrze.
Mieszanie mieszanki spoinującej korzystnie przeprowadza się przy mniejszym ścinaniu niż w przypadku tradycyjnych mieszanek spoinujących. Mieszanie przy dużej lepkości powoduje większe działanie ścinające na kulki. Gęstość mieszanki spoinującej zwiększa się, gdy mikrokulki pękają. Trzeba dołożyć starań, by zapewnić, że pękanie jest minimalne, przez utrzymywanie naprężenia ścinającego przy mieszaniu poniżej punktu, w którym pogarsza się wytrzymałość ścian powłok mikrokulek.
Stosowanie podciśnienia do usuwania przechwyconego powietrza przed przeniesieniem do stanowiska napełniania ma szkodliwy wpływ na taką mieszankę spoinującą. Jeżeli nastąpi przekroczenie wytrzymałości ścianek mikrokulek przy działaniu ciśnienia, wówczas naprężenia działające na powłokę mikrokulek doprowadzą do jej zgniecenia i do zwiększenia gęstości mieszanki spoinującej. Zwiększenie gęstości zwłaszcza pomiędzy głównym mieszalnikiem a stanowiskiem napełniania powodowane jest przez zastosowanie podciśnienia i powstaje na skutek zmniejszenia ilości przechwyconego powietrza wraz z pękaniem mikrokulek. Próby wytwarzania wykazały, że kiedy preparat ten miesza się przy mniejszej gęstości, wówczas występuje tendencja do wchłaniania mniejszej ilości powietrza, dzięki czemu podciśnienie przy przenoszeniu staje się zbędne.
Następujące przykłady pochodzą ze wstępnej próby wytwarzania. Celem próby było określenie możliwości wprowadzenia lekkich mikrokulek żywicznych do systemu wytwarzania gotowej mieszanki spoinującej.
P r z y k ł a d 1 (przykład porównawczy)
Materiał CGC All Purpose Lite Joint Compound, dostępny z firmy Canadian Gypsum Co., Calgary, Alberta, wybrano jako kontrolną, wymieszaną na gotowo, uniwersalną mieszankę spoinującą i użyto jako wzorzec do porównania. Preparat ten nie zawierał wydrążonych termoplastycznych mikrokulek żywicznych, glikolu polietylenowego ani alkilobenzenosulfonianu.
Badanie materiału kontrolnego obejmowało wzorcowanie gęstości w mieszalniku i w stanowisku napełniania, jak również pomiary lepkości, jak podano w tablicy 5.
T a b l i c a 5
Wyniki badania urządzenia z wsadem kontrolnym
Gęstość w mieszalniku 1,03 g/cm3 (8,58 funt/galon)
Gęstość w stanowisku napełniania 1,15 g/cm3 (9,62 funt/galon)
Lepkość w mieszalniku 375 jednostek Brabendera
Lepkość w stanowisku napełniania 560 jednostek Brabendera
PL 205 744 B1
Dalsze badanie prowadzono w laboratorium, a wyniki przedstawiono szczegółowo w tablicy 6. Gęstość określano za pomocą kubka Gardnera do mierzenia ciężaru na jeden galon. Twardość badano za pomocą zmodyfikowanego twardościomierza 414 na płycie z suchej mieszanki spoinującej o gruboś ci 0,318 cm (1/8). W ł a ś ciwoś ci nakł adania mieszanki spoinują cej badano zarówno przy stosowaniu metalowej packi jak i przy stosowaniu innych narzędzi nakładających. Łatwość nakładania oceniano subiektywnie według skali od 1 do 10, przy czym wartość 10 oznaczała największą łatwość.
T a b l i c a 6
Wyniki badań laboratoryjnych materiału kontrolnego
Zbadana lepkość, jednostki Brabendera 300
Ciała stałe 53,49%
Skurcz 20,03%
Obliczona gęstość 1,08 g/cm3 (9,03 funt/galon)
Gęstość rzeczywista 1,09 g/cm3 (9,11 funt/galon)
Właściwości nakładania ręczną packą metalową 8
Właściwości nakładania za pomocą narzędzia 10 Ames Box 7
Adhezja przy temperaturze pokojowej doskonała
Adhezja w klimacie zimnym słaba
Adhezja w klimacie gorącym dobra
Przeciętna twardość powierzchni 1/8 84,3
Obecność pęknięć Fissure po suszeniu brak
Obecność pęknięć kontrolnych po suszeniu niewielka
Badania adhezji przeprowadzono przy określonych wartościach temperatury i wilgotności. Próbki do badania adhezji pozostawiono do utwardzenia przez 24 godz. w każdym środowisku kontrolnym. Badanie adhezji przy temperaturze pokojowej przeprowadzono przy 23,9°C (75°F) i 50% wilgotności względnej. Badania w klimacie chłodnym i gorącym prowadzono przy temperaturze 4,4°C (40°F) przy 80% wilgotności względnej i 32,2°C (90°F) oraz 90% wilgotności względnej.
P r z y k ł a d 2
Następujący preparat partii kontrolnej badano w celu określenia możliwości wytwarzania gotowej mieszanki spoinującej, zawierającej lekkie wydrążone żywiczne mikrokulki.
T a b l i c a 7 Preparat z przykładu 2
Surowce (kg) funty Zawartość procentowa
1 2 3 4
IMASCO® 200 667 (1468) 74,07%
SILBRICO® #35-34 110 (242) 12,21%
Super Gel B 34 (75) 3,78%
METHOCEL® 240S 5 (11) 0,55%
METHOCEL® J75MSN 2,7 (6) 0,30%
Polyvinol BP05S 1,8 (4) 0,20%
PL 205 744 B1 cd. tablicy 7
1 2 3 4
Azotyn sodu 0,96 (2,11) 0,11%
AMICAL® 48 0,17 (0,38) 0,02%
NACAN® 78-5692 51 (112) 5,65%
NUOSEPT® 95 1,14 (2,5) 0,13%
CARBOWAX® 8000 7,7 (17) 0,86%
EXPANCEL®091WE 19,1 (42) 2,12%
Całkowity ciężar w stanie suchym 900,9 (1981,99)
Dodana woda do mieszania 599,32 (1318,51)
Gęstość teoretyczna 1,006 g/cm3 (8,401 funt/gal.)
Dodano oddzielnie dwa i pół worka, przy czym każdy worek zawierał w przybliżeniu 8,5 kg (18,8 funta) w stanie wilgotnym mikrokulek EXPANCEL® 091WE i każdy zmieszano z 94,6 I (25 galonami) wody w zbiorniku ze stali nierdzewnej o pojemności 189,1 I (50 galonów). Standardowy mieszalnik LIGHTING™ z trzycalowym mieszadłem typu śrubowego zastosowano do mieszania mikrokulek, aż do otrzymania jednorodnej zawiesiny. Zaobserwowano, że duża warstwa żywicznych mikrokulek pływała na wierzchu cieczy w zbiorniku, doprowadzając do obawy, że mieszanie było niewystarczające. W następujących przykładach dodano drugie mieszadło śrubowe, by zapewnić prawidłowe wymieszanie warstw powierzchniowych. Wodę użytą do zdyspergowania mikrokulek odjęto od pierwszej ilości wody zwykle dodawanej do głównego mieszalnika. Składniki w stanie suchym odważono i wprowadzono do suchego pojemnika. Nie-masowe dodatki suche, takie jak środki grzybobójcze, odmierzono i wprowadzono do zespołu opróżniania worków, a następnie przeniesiono do suchego pojemnika. Dodatki w suchym pojemniku mieszano przed przeniesieniem do głównego mieszalnika działającego na mokro. Masowe składniki ciekłe odmierzono do zbiornika przetrzymującego. Zawartość zarówno tego zbiornika przetrzymującego ciecz, jak i suchego mieszalnika przeniesiono do dużego głównego mieszalnika pracującego na mokro wraz z zawiesiną mikrokulek i wystarczającą ilością wody tak, że dodatki po zmieszaniu miały miękką konsystencję ciasta. Następnie dodano drugą część wody, aby uzyskać optymalną gęstość mieszania. Potem dodano wodę wyrównującą, by dokładnie wyregulować lepkość produktu przed zapakowaniem.
T a b l i c a 8
Dane z badania urządzenia z przykładu 2
Gęstość w mieszalniku 0,885 cm3/g (7,39 funt/galon)
Gęstość w stanowisku napełniania 0,937 cm3/g (7,82 funt/galon)
Lepkość w mieszalniku 390 BU
Lepkość w stanowisku napełniania 530 BU
Dalsze badanie przeprowadzono w laboratorium. Wyniki przedstawiono w następującej tablicy 9.
T a b l i c a 9
Dane z badań laboratoryjnych z przykładu 2
1 2
Lepkość podczas badania, jednostki Brabendera 300
Ciała stałe 49,40%
Skurcz 16,04%
PL 205 744 B1 cd. tablicy 10
1 2
Gęstość teoretyczna 1,006 g/cm3 (8,401 funt/gal.)
Gęstość rzeczywista 0,998 g/cm3 (8,331 funt/gal.)
Właściwości przy nakładaniu ręczną packą 10
Właściwości przy nakładaniu narzędziem 10 Ames Box 8
Adhezja przy temperaturze pokojowej doskonała
Adhezja w klimacie zimnym słaba
Adhezja w klimacie gorącym doskonała
Średnia twardość powierzchni 1/8 82,3
Obecność pęknięć szczelinowych po suszeniu brak
Obecność pęknięć kontrolnych po suszeniu brak
Przykład 3 pochodzi z drugiej próby wytwarzania. Celem tej próby było określenie optymalnej lepkości w głównym mieszalniku, polepszenie zawiesiny mikrokulek i zmniejszenie czasu mieszania przez dodanie drugiego mieszadła do zbiornika z przedmieszką mikrokulek, zwiększenie wielkości wsadu, by lepiej wykorzystać objętość głównego mieszalnika oraz zbadanie możliwości wprowadzania glikolu polietylenowego w zbiornik przedmieszki z mikrokulkami w porównaniu z systemem dodatków suchych.
P r z y k ł a d 3
Oceniano następujący preparat wsadu próbnego:
T a b l i c a 10 Preparat z przykładu 3
Surowce kg (Funty) Zawartość procentowa
IMASCO® 200 702 (1545) 74,13%
SILBRICO® #35-34 116 (255) 12,24%
Super gel B 36 (79) 3,79%
METHOCEL® 240S 5,5 (12) 0,58%
METHOCEL® J75MSN 2,7 (6) 0,29%
Polyvinyl BP05S 1,9 (4,2) 0,20%
Azotyn sodu 1,0 (2,22) 0,11%
AMICAL® 48 0,18 (0,4) 0,02%
NACAN® 78-5692 53,6 (118) 5,66%
NUOSEPT® 95 1,2 (2,6) 0,12%
CARBOWAX® 8000 8,0 (17,7) 0,85%
EXPANCEL® 091 WE 19,1 (42) 2,02%
Całkowity ciężar w stanie suchym 947,33 (2084,12)
Dodana woda do mieszania 690,36 (1518,79)
Gęstość teoretyczna 1,017 g/cm3 (8,487 funt/gal.)
PL 205 744 B1
Mikrokulki EXPANCEL® i PEG przeprowadzono wstępnie w zawiesinę w wodzie stosując 2,5 worka mikrokulek EXPANCEL® 8,0 kg (17,7 funta) PEG. Najpierw mikrokulki przeprowadzono w zawiesinę z 321,725 I (85 galonów) wody, a następnie dodano w przybliżeniu 76 I (20 galonów) wody z PEG, aby razem było 397 I (105 galonów). Pierwszą wodę 216 I (57 galonów), nie zawierającą wody wstępnej zawiesiny, również dodano doprowadzając razem początkową wodę do 613 I (162 galonów). Dodanie 72 I (19 galonów) do głównego mieszalnika zmniejsza końcową ilość wody do 689 I (182 galonów).
T a b l i c a 11
Obszar badania urządzenia z przykładu 3
Gęstość w mieszalniku 0,919 g/cm3 (7,67 funt/galon)
Gęstość w stanowisku napełniania 0,988 g/cm3 (8,25 funt/galon)
Lepkość w mieszalniku 300 BU
Lepkość w stanowisku napełniania 420 BU
Lepkość 24 h 600 BU
Lepkość 48 h 680 BU
Lepkość 72 h 700 BU (stabilna)
Dalsze badania przeprowadzono w laboratorium. Wyniki przedstawiono tablicy 12.
T a b l i c a 12
Dane z badań laboratoryjnych z przykładu 3
Lepkość podczas badania 300 BU
Ciała stałe 52,19%
Skurcz 15,57%
Gęstość teoretyczna 1,017 g/cm3 (8,487 funt/galon)
Gęstość rzeczywista 0,968 g/cm3 (8,08 funt/galon)
Właściwości przy nakładaniu ręczną packą 10
Właściwości przy nakładaniu narzędziem 10 Ames Box 8
Adhezja przy temperaturze pokojowej doskonała
Adhezja w klimacie zimnym prawidłowa
Adhezja w klimacie gorącym nie badano
Przeciętna twardość powierzchni 1/8 84,6
Obecność pęknięć szczelinowych po suszeniu bardzo mała
Obecność pęknięć kontrolnych po suszeniu brak
Następujący przykład 4 pochodzi z trzeciej próby wytwarzania. Celem tej próby było wytworzenie materiału do badań mających na celu ocenę w terenie, dodanie środka zapachowego w celu polepszenia zapachu preparatu oraz ocenienie, czy dodanie alkilobenzenosulfonianu polepsza właściwości nakładania preparatu.
P r z y k ł a d 4
Korzystny preparat przedstawiono w tablicy 13.
PL 205 744 B1
T a b l i c a 13 Preparat z przykładu 4
Surowce kg (funty) Zawartość procentowa
IMASCO® 200 696 (1532) 72,91%
SILBRICO® #35-34 116 (255) 12,14%
Super Gel B 41,4 (91) 4,33%
METHOCEL® 240S 5,5 (12) 0,57%
NATROSOL® 250 HXR 2,7 (6) 0,29%
Polyvinol BP05S 1,9 (4,2) 0,20%
Azotyn sodu 1,0 (2,22) 0,11%
AMICAL® 48 0,18 (0,4) 0,02%
NACAN® 78-5692 53,6 (118) 5,62%
NUOSEPT® 95 1,2 (2,6) 0,12%
Ekstrakt waniliowy 0,38 (0,83) 0,04%
WITCONATE® 90 0,9 (2) 0,10%
CARBOWAX® 8000 8,0 (17,7) 0,85%
EXPANCEL® 091WE 19,1 (42) 2,02%
Całkowity ciężar w stanie suchym 947,33 (2084,12)
Dodana woda do mieszania 690,36 (1518,79)
Gęstość teoretyczna 1,017 g/cm3 (8,487 funt/gal.)
Tablica 14 przedstawia połączone wyniki badań z zakładu produkcyjnego i z laboratorium. Wyniki te pokazują, że preparat ten ma korzystne właściwości nakładania i właściwości fizyczne w porównaniu z kontrolną wymieszaną na gotowo uniwersalną mieszanką spoinującą, przy czym uzyskuje się gęstość mniejszą od gęstości wody.
T a b l i c a 14
Wyniki badań w zakładzie i w laboratorium z przykładu 4
1 2
Pierwsza woda (galon) 416 I (110 gal.)
Druga woda (galon) 670 I (177 gal.)
Lepkość w mieszalniku (BU) 290
Gęstość w mieszalniku (funt/galon) 0,836 g/cm3 (6,98)
Lepkość w stanowisku napełniania (BU) 380
Gęstość w stanowisku napełniania (funt/galon) 0,996 g/cm3 (8,31)
% ciał stałych 56,7%
% skurczu 14,79%
PL 205 744 B1 cd. tablicy 14
1 2
90°F/90 wilgotność względna dobra
75°F/50 wilgotność względna doskonała
40°F/80 wilgotność względna prawidłowa
Przeciętna twardość powierzchni 85
Pęknięcia szczelinowe brak
Pęknięcia kontrolne brak
Właściwości przy nakładaniu ręcznie packą 10
Właściwości nakładania za pomocą narzędzia 10 Ames Box 10
Powyższe dane wykazują, że można uzyskać znaczne zmniejszenie gęstości mieszanki spoinującej przy małym skurczu, braku pękania i zmniejszonym powstawaniu kraterów stosując mieszankę spoinującą według przedmiotowego wynalazku.
Określenia i źródło materiałów użytych w powyższych przykładach podano w tablicy 15.
T a b l i c a 15
Określenie Nazwa handlowa Żródło
Węglan wapnia Nazwa handlowa IMASCO® 200 Imasco Minerals Inc., Surry, B.C
Ekspandowany perlit SILBRICO® 35-34 Silbrico Corp. Hodgkins, IL
Glinka attapulgitowa Super Gel B Milwhite Corp., Houston, TX
Zagęstnik celulozowy METHOCEL®240S Dow Chemical Co., Midland, Ml
Zagęstnik NATROSOL®250 HXR Hercules, Palatine, IL
Poli(alkohol winylowy) BP-05S Perry Chemicals, Whitestone, NY
Zagęstnik celulozowy METHOCEL® J75MSN Dow Chemical Co., Midland, Ml
Środek grzybobójczy AMICAL®48 Angus Chemical, Buffalo Grove, IL
Emulsja poli(octanu winylu) NACAN® 78-5692 National Starch Bridgewater, NJ
Środek bakteriobójczy NUOSEPT®95 Creanova, Inc., Des Plaines, IL
Dodecylobenzenosulfonian WITCONATE® 90 Witco Chemicals, Houston, TX
Glikol polietylenowy CARBOWAX® 8000 Union Carbide Corp., Danbury, CT
Mikrokulki z żywicy akrylonitrylowej EXPANCEL®091WE Akzo Nobel, Stratford, CT
Chociaż przedstawiono i opisano szczególny przykład wykonania przedmiotowego wynalazku, to specjalista w dziedzinie zauważy, że możliwe jest wprowadzenie zmian i modyfikacji bez odchodzenia od zakresu wynalazku.

Claims (14)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Lekka mieszanka spoinująca zawierająca spoiwo oraz jeden lub więcej wypełniaczy, wybranych z grupy zawierającej węglan wapnia, mikę, taką jak serycyt, talk, diatomit, glinki, dihydrat siarczanu wapnia, anhydryt siarczanu wapnia, półwodzian siarczanu wapnia, pirofilit, perlit i ekspandowa16
    PL 205 744 B1 ny perlit, znamienna tym, że co najmniej jeden spośród wymienionych wypełniaczy zawiera wydrążone mikrokulki żywiczne, o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 ąm, zaś stężenie spoiwa zawarte jest w przedziale od 1 do 3%, a stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1, i gdzie spoiwo jest wybrane z grupy obejmującej emulsje lateksowe, alkohole, akryle, octany winylu, poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu i skrobie; i gdzie żywica jest wybrana z grupy obejmującej homopolimery, kopolimery lub mieszaniny homopolimerów i/lub kopolimerów utworzonych z jednego lub więcej akrylonitrylu, chlorku winylidenu lub monomeru metakrylanu metylu.
  2. 2. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że ponadto zawiera jako środek zapachowy ekstrakt waniliowy.
  3. 3. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienione mikrokulki mają przeciętną średnicę 25 - 55 ąm.
  4. 4. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto podstawiony rodnikiem węglowodorowym siarczan, sulfonian, kwas siarkowy lub sulfonowy, który to wymieniony rodnik węglowodorowy oznacza grupę alifatyczną, olefinową, alicykliczną lub aromatyczną, albo mieszaninę dwóch lub więcej takich grup, posiadających 12-24 atomów węgla.
  5. 5. Mieszanka według zastrz. 4, znamienna tym, że wymienionym węglowodorem jest dodecylobenzen.
  6. 6. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienione wypełniacze zawierają ekspandowany perlit.
  7. 7. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto glikol polietylenowy lub glikol metoksypolietylenowy w stężeniu 0,5 - 2% wagowym w stosunku do ciał stałych w stanie suchym.
  8. 8. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że obejmuje ponadto drugi wypełniacz, który to wymieniony wypełniacz zawiera węglan wapnia, dwuwodzian siarczanu wapnia albo ich połączenie.
  9. 9. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienione żywiczne mikrokulki stanowią mikrokulki z kopolimeru akrylonitrylowego.
  10. 10. Kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej, znamienna tym, że zawiera: spoiwo lateksowe, które jest wybrane z grupy obejmującej emulsje lateksowe, octany winylu, akryle, alkohole poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu; zagęstnik wybrany z grupy obejmującej etylohydroksyetylocelulozę, hydroksypropylometylocelulozę, metylohydroksypropylocelulozę i hydroksyetylocelulozę, w ilościach od 0,05% do 2% suchej masy łącznej związków będących w składzie; węglan wapnia jako wypełniacz; kwas dodecylobenzenosulfonowy lub sól kwasu dodecylobenzenosulfonowego; oraz wydrążone mikrokulki, o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 ąm, z polimeryczną powłoką obejmującą monomer akrylonitrylu, przy czym stężenie spoiwa zawarte jest w przedziale od 1 do 3%, a stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1.
  11. 11. Kompozycja według zastrz. 10, znamienna tym, że wymienione mikrokulki mają przeciętną średnicę 25 - 55 ąm.
  12. 12. Sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej, znamienny tym, że obejmuje: grupowanie składników tej mieszaniny spoinującej w składniki mokre i składniki suche, przy czym wymienione składniki zawierają 1 do 3% spoiwa, wybranego z grupy obejmującej emulsje lateksowe, octany winylu, akryle, alkohole, poli(octan winylu), kopolimer etylen/octan winylu i skrobie; i jeden lub więcej wypełniaczy wybranych z grupy zawierającej węglan wapnia, mikę, talk, takie jak serycyt, diatomit, glinki, dihydrat siarczanu wapnia, anhydryt siarczanu wapnia, półwodzian siarczanu wapnia, pirofilit, perlit i ekspandowany perlit, gdzie stosunek wszystkich wypełniaczy do wszystkich spoiw wynosi od 15:1 do 5:1; mieszanie wymienionych składników mokrych ze sobą; mieszanie wymienionych suchych składników ze sobą; łączenie wymienionych składników mokrych i suchych w głównym mieszalniku; dodawanie wydrążonych mikrokulek żywicznych o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 75 ąm bezpośrednio do wymienionego głównego mieszalnika, przy czym żywica wybrana jest z grupy obejmującej homopolimery, kopolimery lub mieszaniny homopolimerów i/lub kopolimerów utworzonych z jednego lub więcej akrylonitrylu, chlorku winylidenu lub monomeru metakrylanu metylu; oraz mieszanie aż do uzyskania homogennej mieszaniny spoinującej.
  13. 13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że etap grupowania obejmuje ponadto wstępny pomiar części składników w stanie suchym, drugi etap mieszania obejmuje umieszczanie wstępnie odmierzonych składników razem w workowni i etap łączenia obejmuje zrzucanie zawartości z workowni do mieszalnika.
  14. 14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że ponadto wstępnie dysperguje się wymienione żywiczne mikrokulki w wodzie przed wymienionym etapem dodawania.
PL355766A 2000-11-28 2001-11-16 Lekka mieszanka spoinująca, kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej PL205744B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/724,736 US6545066B1 (en) 2000-11-28 2000-11-28 Lightweight ready-mix joint compound

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL355766A1 PL355766A1 (pl) 2004-05-17
PL205744B1 true PL205744B1 (pl) 2010-05-31

Family

ID=24911694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL355766A PL205744B1 (pl) 2000-11-28 2001-11-16 Lekka mieszanka spoinująca, kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6545066B1 (pl)
EP (1) EP1263853B1 (pl)
JP (1) JP2004514773A (pl)
KR (1) KR100777640B1 (pl)
CN (1) CN1239584C (pl)
AU (1) AU784757B2 (pl)
CA (1) CA2396125C (pl)
IL (2) IL150495A0 (pl)
MX (1) MXPA02006883A (pl)
MY (1) MY137741A (pl)
NZ (1) NZ519962A (pl)
PL (1) PL205744B1 (pl)
SA (1) SA02220651B1 (pl)
TW (1) TW575618B (pl)
WO (1) WO2002044255A1 (pl)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6358309B1 (en) * 1998-12-10 2002-03-19 3M Innovative Properties Company Low dust wall repair compound
US6673144B2 (en) * 2000-02-11 2004-01-06 United States Gypsum Company Joint compound providing low dusting and good gloss retention
US7543642B2 (en) * 2003-01-24 2009-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions containing flexible, compressible beads and methods of cementing in subterranean formations
US7482309B2 (en) * 2003-11-24 2009-01-27 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of drilling wellbores using variable density fluids comprising coated elastic particles
US6936099B2 (en) * 2003-03-19 2005-08-30 National Gypsum Properties, Llc Lightweight joint compound containing stable air pockets
US20050113471A1 (en) * 2003-11-25 2005-05-26 Jorge Sanchez Modeling compound and method of making a modeling compound
US7376148B1 (en) * 2004-01-26 2008-05-20 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for improving voice quality in a packet based network
WO2006043257A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-27 New Lake International Limited A coating composition
US20060178453A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-10 Markus Bohler Lightweight base coating
US7538152B2 (en) 2005-02-10 2009-05-26 Construction Research & Technology Gmbh Lightweight structural finish
US8399552B2 (en) 2005-02-10 2013-03-19 Construction Research & Technology Gmbh Lightweight structural finish
MX2009010138A (es) 2007-03-21 2010-02-09 Ash Tech Ind L L C Materiales utilitarios que incorporan una matriz de microparticulas.
US8445101B2 (en) 2007-03-21 2013-05-21 Ashtech Industries, Llc Sound attenuation building material and system
US20090239429A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
US20080308968A1 (en) * 2007-06-13 2008-12-18 Immordino Jr Salvatore C Method of making a low-dust building panel
JP5700913B2 (ja) * 2008-09-30 2015-04-15 小林製薬株式会社 芳香性組成物
WO2010054029A2 (en) 2008-11-04 2010-05-14 Ashtech Industries, L.L.C. Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting system
US8822566B2 (en) 2010-12-23 2014-09-02 United States Gypsum Company Non-homogeneous ready-mix joint compound
PL2532717T3 (pl) 2011-06-08 2015-12-31 Rohm & Haas Związek do naprawy ścian oparty na mikroperełkach
US8668087B2 (en) 2011-12-22 2014-03-11 United States Gypsum Company Two-phase packaging of ready mix joint compound
US8915996B2 (en) * 2012-06-26 2014-12-23 Arizona Cultured Stone Products, Inc. Low dust, light weight filler composition
US20140008545A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 Stephen George Opuszynski Methods, apparatus and compositions for diffusing and mitigating laser energy, infrared energy and electron beams
US9365455B2 (en) 2012-09-25 2016-06-14 United States Gypsum Company Spray-applied joint compound, wall assembly, and methods and products related thereto
US8931230B2 (en) 2012-09-25 2015-01-13 United States Gypsum Company Joint compound, wall assembly, and methods and products related thereto
US9140015B2 (en) 2012-09-25 2015-09-22 United States Gypsum Company Joint compound, wall assembly, and methods and products related thereto
US9328023B2 (en) 2012-10-09 2016-05-03 United States Gypsum Company Low water drying type joint compound
EP3237352B1 (en) * 2014-12-22 2021-09-15 Knauf Gips KG Composition for a pasty filler material, pasty filler, and method for producing a pasty filler material
PE20180110A1 (es) * 2015-06-11 2018-01-18 United States Gypsum Co Compuesto para juntas tipo secado aplicado por pulverizacion y su uso en un metodo de instalacion de paredes, asi como un metodo para preparar un compuesto para juntas para la aplicacion por pulverizacion
US9850407B2 (en) * 2015-09-08 2017-12-26 United States Gypsum Company Enhanced adhesive composition for re-enforcing joints in gypsum panel construction
CA2998884A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 Henry Company, Llc Low-dust products using microcrystalline wax emulsion
EP3393994B1 (en) 2015-12-21 2020-10-07 Knauf Gips KG Composition for a pasty filler material, pasty filler, and method for producing a pasty filler material
WO2017165625A1 (en) 2016-03-23 2017-09-28 Henry Company, Llc Low dust additives comprising emulsified power for joint compounds and joint compounds thereof
US10329203B2 (en) 2016-06-15 2019-06-25 Henry Company, Llc Low dusting additive for joint compound
CA2987622A1 (en) 2016-12-02 2018-06-02 Stephen Gleason Composition and method to form a composite core material
US10781139B2 (en) * 2017-06-07 2020-09-22 United States Gypsum Company Joint compound with sulfonated starch
US11236234B2 (en) 2018-01-03 2022-02-01 United States Gypsum Company Joint compounds and plasters with a complexometric dye and methods
WO2020094207A1 (en) 2018-11-06 2020-05-14 Knauf Gips Kg Composition for a low shrinkage pasty fill and finishing material, pasty fill and finishing material, and method for producing a pasty fil and finishing material
US20200156999A1 (en) 2018-11-16 2020-05-21 United States Gypsum Company Indicator for the sanding of joint compounds and spackles
US10612237B1 (en) 2018-12-18 2020-04-07 Composite Technologies International, Llc Composite panel
US20200261864A1 (en) 2019-02-15 2020-08-20 United States Gypsum Company System and method for continuous manufacture of joint compound
CN110981411B (zh) * 2019-12-14 2022-04-12 漳州市龙华矿产有限公司 一种薄板大砖用高岭土的制备工艺
FR3111638B1 (fr) 2020-06-18 2023-02-24 Bostik Sa Composition adhésive comprenant des charges allégées
CN114213082B (zh) * 2021-12-27 2023-04-11 东莞市优鼎新材料科技有限公司 一种填缝剂及其制备方法
WO2024097659A2 (en) 2022-11-04 2024-05-10 United States Gypsum Company Perlite-free, lightweight setting-type joint compound compositions

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305901A (en) * 1973-07-23 1981-12-15 National Gypsum Company Wet extrusion of reinforced thermoplastic
US3961978A (en) 1974-09-20 1976-06-08 General Refractories Company Process for producing perlite microspheres
US4252568A (en) 1979-11-05 1981-02-24 United States Gypsum Company Process for preparing calcined gypsum and gypsum board using ligno sulfonates
US4286995A (en) 1980-03-27 1981-09-01 National Gypsum Company Mica-free joint compound
US4686253A (en) * 1986-02-20 1987-08-11 United States Gypsum Company Lightweight joint compound having improved paintability
US4824879A (en) * 1986-06-20 1989-04-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Low shrinkage tape joint composition containing attapulgite
US4722943A (en) 1987-03-19 1988-02-02 Pierce & Stevens Corporation Composition and process for drying and expanding microspheres
US5180752A (en) 1990-03-08 1993-01-19 Pierce & Stevens Corporation Process for making dry microspheres
US5078792A (en) * 1990-03-26 1992-01-07 Otis Hinkle Scented pain composition and method for making same
US5498645A (en) * 1991-07-24 1996-03-12 Binney & Smith Inc. Modeling dough
US5171766A (en) * 1991-07-24 1992-12-15 Binney & Smith Inc. Modeling dough
DE4135678A1 (de) * 1991-10-30 1993-05-06 Chemie Linz (Deutschland) Gmbh, 6200 Wiesbaden, De Thermisch expandierbare brandschutzmasse
FR2718127B1 (fr) * 1994-03-29 1996-06-21 Thierry Lefebvre Matériau composite allégé et insonorisant à matrice minérale hydraulique et procédé d'élaboration d'un tel matériau.
US5494947A (en) * 1994-10-28 1996-02-27 Lynxx International Inc. Method for producing flexible drywall joints, flexible drywall joint compound
JP3091494B2 (ja) * 1995-08-01 2000-09-25 横浜ゴム株式会社 接着性組成物とその製造方法
US5653797A (en) 1996-04-26 1997-08-05 National Gypsum Company Ready mixed setting-type joint compound and method of making same
US5731057A (en) * 1996-05-08 1998-03-24 Montoya; Louis Protective barrier composition and surface protection method
US6036869A (en) * 1997-12-12 2000-03-14 Nalco Chemical Company Water continuous methyl acrylate emulsion polymers for improved flocculation of red mud in the Bayer process
WO2000037547A2 (en) 1998-12-10 2000-06-29 Zms, Llc Expandable polymeric microspheres

Also Published As

Publication number Publication date
CN1395594A (zh) 2003-02-05
SA02220651B1 (ar) 2007-02-27
WO2002044255A1 (en) 2002-06-06
US6545066B1 (en) 2003-04-08
KR20020093796A (ko) 2002-12-16
IL150495A (en) 2007-03-08
CN1239584C (zh) 2006-02-01
EP1263853B1 (en) 2012-05-23
EP1263853A1 (en) 2002-12-11
AU1669102A (en) 2002-06-11
MXPA02006883A (es) 2002-10-23
AU784757B2 (en) 2006-06-08
NZ519962A (en) 2005-06-24
TW575618B (en) 2004-02-11
JP2004514773A (ja) 2004-05-20
CA2396125A1 (en) 2002-06-06
KR100777640B1 (ko) 2007-11-27
IL150495A0 (en) 2002-12-01
CA2396125C (en) 2010-08-17
EP1263853A4 (en) 2005-08-17
PL355766A1 (pl) 2004-05-17
MY137741A (en) 2009-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL205744B1 (pl) Lekka mieszanka spoinująca, kompozycja lekkiej mieszanki spoinującej oraz sposób wytwarzania lekkiej mieszanki spoinującej
EP1916227B1 (en) Powdered acetylenic surfactants and compositions containing them
JP5841227B2 (ja) 予め分散したダスト減少剤を用いる接合材を製造する方法
US8535558B2 (en) Microcapsules with polyvinyl monomers as crosslinker
EA025752B1 (ru) Способ и добавка для повышения адгезии композиций к основам
CA2249878A1 (en) Cement composition, self-leveling coating formulations and their method of use
MX2015004321A (es) Compuesto para juntas de tipo secado, bajo en agua.
JPH05124843A (ja) セメント用添加剤
US11958777B2 (en) Low density particles for use in concrete and other mixtures
EP0784602A1 (en) Compacted units of cement admixtures
WO1997020864A1 (fr) Agent de prise granulaire revetu pour composes a durcissement radicalaire et composition resultante de fixation pour boulons d'ancrage
NL2025711B1 (nl) Thermisch isolerende slurry samenstelling en werkwijze voor vervaardiging daarvan
JP2024515585A (ja) セメント系タイル接着剤ドライミックス組成物の作製に使用するためのケイ素含有エマルジョン粉末
DE102015000200A1 (de) Bodenausgleichsmasse, deren Verwendung und Herstellung
CA3060264A1 (en) Method of delivery of dry polymeric microsphere powders for protecting concrete from freeze-thaw damage
WO2015123094A1 (en) Filler compound comprising a positively charged polymer
JPS6197179A (ja) 無機質水硬性物質系軽量部材の製造方法
JPH0784575B2 (ja) 接着剤組成物
JPH11199346A (ja) 浮揚性ブロック
JPS6144108B2 (pl)
CZ375898A3 (cs) Betony s vodním součinitelem nad 0,80 se zlepšenými reologickými vlastnostmi
MX2008003801A (en) Use of polymer microparticles in building material mixtures
JPS63224726A (ja) 粉状物質の混練法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20111116