TW201400559A - 包含高吸水性聚合物之組成物 - Google Patents
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Abstract
公開了一種組成物(例如結構組成物),其包含、或基本上由碳酸鈣和高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小)組成,其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料。在一些實施方案中,從該結構組成物中減少或去除了纖維素增稠劑含量。也公開了一種加工基材之方法,包括:a)將濕性組成物施加至該表面,該濕性組成物包含、由、或者基本上由碳酸鈣和高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小),其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料;以及b)在該基材上乾燥該組成物。
Description
本發明是一種結構組成物。
結構組成物是已知之加工基材,例如牆板、石膏牆、混凝土牆、天花板等等。例如,使用該結構組成物可以遮蔽較小之表面瑕疵(例如覆蓋接合劑應用,或類似之),或者建成美學外觀。例如,所述美學外觀可以是平滑之表面、粗糙之表面、和/或三維表面,並且可以形成需要之圖案。所述圖案可以包括,例如,斑塊、圓點、補丁、或者三維外觀,例如用於天花板之爆米花類型之、聚集之(popcorn-type、aggregate)表面。該結構組成物是濕法施加之,使得這變得可行:允許由用戶形成預期之外觀。允許該濕法施加之結構組成物乾燥,以加工該基材。
該結構組成物通常包含礦物,例如碳酸鈣、纖維增稠劑和其他傳統材料。儘管入戲,在結果組成物中使用纖
維素增稠劑不能完全令人滿意。例如,已經發現,根據本發明實施方案,在添加水之過程中,纖維素增稠劑很容易夾帶空氣進入該系統,這是不理想之,因為:它導致使用時形成難看之針孔型結構。也已經發現,根據本發明實施方案,纖維素增稠劑也能導致該製劑在應用過程中不理想地鬆軟(這損害該組成物之可使用性)。而且,纖維素增稠劑通常是昂貴之而增加了結構組成物製造之相當大成本。
因此,有需要改進結構組成物,例如減少或消除夾帶空氣和/或對於纖維素增稠劑之需求量。
應當理解,本發明確定之該技術背景描述是為了有助於閱讀者之理解,並且不是先有技術之參考,也不表明任何所指明之問題本身是該技術領域所理解之問題。
在一個方面中,本發明提供了組成物(例如結構組成物)包含,由以下組成,或基本上由非凝結礦物組成,例如碳酸鈣、不能溶解之硫酸鈣硬石膏、或諸如此類、以及高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小),其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料。
在另一個方面中,本發明提供結構組成物,其基本上由以下組成:碳酸鈣,其量為該乾燥組成物之從約30重
量%至約95重量%;高吸水性聚合物,其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度小於約250微米,其中該高吸水性聚合物之量為該乾燥組成物之從約0.02重量%至約5重量%;以及澱粉。
在另一個方面中,本發明提供使基材結構化之方法,包括施加該基材於濕組成物之步驟,該組成物包含、由、或基本由非凝結礦物組成,例如碳酸鈣、不能溶解之硫酸鈣硬石膏、或諸如此類、和高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度小於約250微米),其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料,並且允許該組成物以預期之結構化外觀在該基材上乾燥。
本發明是基於,至少部分上是基於組成物(例如,結構組成物)之令人驚訝和意外之發現,該組成物包含高吸水性聚合物和非凝結性礦物(例如碳酸鈣)。該結構組成物以濕性形式塗覆到基材。已經發現,該高吸水性聚合物通過保持可觀之水分,令人驚訝和意外地改進了結構組成物,正如期望地,同時減少或消除了在添加水過程中夾帶空氣問題。根據本發明實施方案之該持水性能理想地改進了該組成物在添加水過程中該組成物之和易性和濃稠度,以促進該組合之施加,例如施加於基材。如果沒有充分之持水性,該組成物可能會更難使用(和易),並且難以合適地噴射或其他方式之施
加(塗覆)。有利之是,本發明之實施方案能控制或者排除纖維素增稠劑(之前在結構組成物中使用時不能完全令人滿意)之使用。
該結構組成物之實施方案在乾燥該組成物過程中通過水蒸發硬化。根據本發明之組成物不需要化學反應,而凝結性材料通常就是這樣。因此,該組成物之實施方案包括材料,例如礦物,其只是通過乾燥固化(這與凝結形成對照),並且優選基本排除凝結材料(例如水硬性材料)。因此,本發明該結構組成物理想地基本上不含(即,硫酸鈣半水化合物)或其他凝結性材料(例如水泥)。如本文所使用之,“基本上不含”這種凝結性材料意思是該組成物含有基於該組成物之0 wt.%,或者不含這種凝結性材料,或者無效之或不重要之量之這種凝結性材料。無效之量是指在使用這種凝結性材料時實現預期目之之臨界限量以下,正如熟習此項技藝者所理解之。不重要之量可以是,例如約10%或更少,約5%或更少,約2%或更少,約1%或更少,約0.5%或更少,或約0.1%或更少,基於該組成物之重量,這取決於該成分,正如熟習此項技藝者所理解之。
在一些實施方案中,該結構組成物以乾燥形式包裝。在這種實施方案中,需要該用戶在現場添加水,例如在施工現場。因此,本發明一些實施方案基本上不含水。熟習此項技藝者將理解“基本上不含水”意思是該組成物以“乾燥”形式產品包裝,包括很少或不包括水,使得終端用戶在現場需要添加水以達到預期之使用該組成物之粘度。例如,在一
些實施方案中,具有有該組成物之0或者小於約1重量%之水。
儘管如此,這是考慮到之:一些實施方案可以包括水以形成“預拌合”類型之產品,這是熟習此項技藝者可以理解之。根據本發明,在這種預拌合類型之產品中,該水以該濕性組成物之從約20重量%至約60重量%,例如該濕性組成物重量之從約25%至約50%,或者該濕性組成物重量之從約30%至約45%。在一些實施方案中,包括粘度穩定劑,例如氫氧化鎂或諸如此類,例如,在預拌合實施方案中,例如,以該乾燥組成物之約0.01重量%至約5.0重量%。根據本發明,“乾燥”或“預拌合”組成物之製備(而不是配方)是屬於熟習此項技藝者之認知範圍以內。乾燥產品之製備是通過以合適之順序將該成分混合,然而預拌合產品需要添加水並且在包裝前混合,通常是在氣密性包裝中以維持該產品在運輸和儲存過程中以濕性形式。
配製根據本發明之該結構組成物,使得在添加水之過程中,該粘度允許產生合適之和易性。例如,選擇該濕性結構組成物之粘度,以允許形成預期之美學外觀,特別是根據施加之方式,如本文所描述之。該粘度可以是,例如在下面表1中列出。在該表中,“X”代表範圍“從約[對應於在第一排之值]至約[對應於第一欄之值]。”為了便於演示,應當理解,其每個值代表了“大約”之值。該單位單位是如下面所列出之布拉班德單位。例如,第一個“X”是”從“從約150布拉班德單位至約200布拉班德單位”之範圍。
因此,該粘度具有範圍在前述之端值之間並且包括任意前述之端值。預拌合組成物可以包裝成具有粘度在該範圍之較高端,並由用戶按照期望用水進一步執行稀釋。例如,在一些實施方案中,包裝之預拌合組成物具有粘度高於約450布拉班德單位,例如,從約450至約800布拉班德單位,從約500至約800布拉班德單位,或從約500至約600布拉班德單位。
本領域之普通技術人員將能識別布拉班德單位。例如,簡言之,可以使用C.W.布拉班德粘度計,例如,Visco-Corder®使用反扭矩進行動態測量。該Visco-Corder®是可以通過商業方式從C.W.Brabender Instruments,Inc.,Hackensack,NJ.獲得。應當注意之是,如本文所定義之,該布
拉班德單位是使用8 fl.oz(240 cc)大小之取樣量杯測量,並具有在75RPM之250 cm-gm圓筒,如在對於Visco-Corder®(5M/10-79/#79/13)布拉班德產品手冊中所描述之。對於乾燥混合產品使用“B”狹窄雙旗樣式之攪拌棒,而對於預拌合產品(當包裝時期通常更加粘性之)使用針樣式之“A”攪拌棒,儘管該“B”樣式攪拌棒可以在進一步稀釋預拌合產品時使用。本領域之普通技術人員將理解,可以將該布拉班德單位轉換成其他粘度度量,例如厘泊(centipoise)或Kreb單位,如本文所描述之。
可以使用根據本發明之結構組成物,以按照期望為基材遮蔽瑕疵和/或提供裝飾性加工。該基材可以是任意合適之基材,例如所有或部分之牆板、石膏牆、混凝土或天花板表面。可以施加(塗覆)該結構組成物使得最終表面平滑或粗糙,在一些實施方案中可以使用它以形成三維表面。例如,在一些實施方案中,單獨地將接合劑塗覆在兩塊牆板之間之連接處,以填充孔洞和/或覆蓋螺釘或釘頭。可以將該結構組成物塗覆在該最終接合劑圖案上,以形成美感之、令人愉悅之表面,按照期望之,可以遮蔽該接合劑表面和其他潛在之瑕疵。作為另一個例子,在一些實施方案中,可以使用該結構組成物,以形成爆米花或聚集樣式之表面(例如對於天花板)。
施加之方式可以變化,例如按照需要根據裝飾性之或美學之外觀變化。通常地,執行該期望之施加,以使得該結構組成物充分地粘附到該基材而不需要鋪展性能以及熱
和冷之粘合(這在其他產品(如粘合劑)中需要)。例如,在一些實施方案中,通過噴射施加結構組成物,這是可以理解之,作為高效之施加方式,需要更少之勞動力消耗。在一些實施方案中,可噴射之製劑之粘度通常低於那些打算以不同方式施加之粘度(例如,從約150至約300布拉班德單位,例如從約175至約300布拉班德單位,約175至約275布拉班德單位,約175至約250布拉班德單位,約175至約225布拉班德單位,約175至約200布拉班德單位,約200至約300布拉班德單位,約200至約275布拉班德單位,約200至約250布拉班德單位,約200至約225布拉班德單位,約225至約300布拉班德單位,約225至約275布拉班德單位,約225至約250布拉班德單位,約250至約300布拉班德單位,約250至約275布拉班德單位,或者約275至約300布拉班德單位)。也考慮其他本文所描述之粘度。
其他之施加方式包括點畫,例如,用漆刷,以形成預期之圖案,例如裝飾性外觀具有圓點、斑塊、或諸如此類。在一些實施方案中,可以使用滾塗技術,例如用漆滾筒。在一些實施方案中採用這些施加方式,該組成物粘度可以與可噴射製劑列出之粘度相同或者在本文描述之其他範圍中。例如,在一些實施方案中,例如,通過點畫之方式施加,更加粘性之結構組成物可以是理想之,例如在本文提供之範圍中,高於約300布拉班德單位。
根據本發明理想之礦物通過乾燥固化並且不是凝結性材料,例如煆燒石膏、水泥或其他水硬性材料。在本
發明實施方案中,碳酸鈣和/或不能溶解之硫酸鈣硬石膏是理想之,因為它們是緻密之、惰性之非凝結性材料,其可以作為礦物納入在該結構組成物中。該非凝結礦物以合適之量存在,賦予該組成物構造(例如,該組成物之約30重量%至約95重量%)。例如,在一些實施方案中,該組成物包括小於非凝結礦物之約50重量%(例如,約30重量%至約50重量%,約30重量%至約45重量% by,或約30重量%至約40重量%),例如對於可噴射之組成物。在其他實施方案中,該非凝結礦物,例如碳酸鈣和/或不能溶解之硫酸鈣硬石膏,量為該組成物之至少約50重量%。例如,在本發明實施方案中,該非凝結礦物之量為該組成物之從約50重量%至約95重量%,例如一量該組成物之從約65重量%至約95重量%,一量該組成物之從約70重量%至約95重量%,一量該組成物之從約70重量%至約90重量%,一量該組成物之從約70重量%至約85重量%,一量該組成物之從約70重量%至約80重量%,一量該組成物之從約75重量%至約95重量%,一量該組成物之從約75重量%至約90重量%,一量該組成物之從約75重量%至約85重量%,一量該組成物之從約80重量%至約95重量%,或者一量該組成物之從約80重量%至約90重量%。
碳酸鈣、不能溶解之硫酸鈣硬石膏、和其他非凝結性之、惰性礦物當水性混合時,通常不自然地形成可噴射或者可使用之材料。根據本發明之高吸水性聚合物納入該組成物中,以具有持水性,使得該組成物能噴射或其他方式地施加和使用,例如,通過滾筒、點畫等。另外,該高吸水性
聚合物也增加了粘合性質,以允許該材料粘附到該基材表面。令人驚訝和意外地,根據本發明之該高吸水性聚合物作為持水劑是有效之,並且同時減少了夾雜進入該組成物之氣體和該濕性組成物(當施加時)之流動性。有利之是,可以使用根據本發明實施方案之該高吸水性聚合物以替代或者減少纖維素增稠劑之使用。在一些實施方案中,該高吸水性聚合物能吸收至少它本身品質之約50倍。例如,在多個實施方案中,該高吸水性聚合物能吸收它本身品質之從約50至約800倍數,它品質之100至約700倍數,它品質之150至約600倍數,它品質之150至約500倍數,它品質之150至約400倍數,它品質之150至約300倍數,它品質之150至約250倍數,它品質之200至約400倍數,它品質之200至約350倍數,它品質之200至約300倍數,它品質之200至約250倍數,它品質之250至約350倍數,或者它品質之約250至約300倍數。在一些實施方案中,排除那些擁有更小之(相對於其本身品質之)吸收比率之高吸水性聚合物。例如,在一些實施方案中,排除了這些:吸收小於它本身品質之約15倍數,小於它本身品質之約25倍數,小於它本身品質之約35倍數,或小於它本身品質之約50倍數之高吸水性聚合物。
在一些實施方案中,該高吸水性聚合物選自具有精細平均粒度,例如約250微米(直徑)或更少。在一些實施方案中,該平均粒度為約200微米或更少,約175微米或更少,約150微米或更少,約100微米或更少,或約75微米或更少,例如,在多個實施方案中下面之範圍:約50微米至約75微
米,約50微米至約100微米,約50微米至約150微米,約50微至約200微米,約50微米至約250微米,約70微米至約80微米,約70微米至約100微米,約70微米至約150微米,約70微米至約200微米,約70微米至約250微米,約100微米至約150微米,約100微米至約200微米,約100微米至約250微米,約150微米至約200微米,約150微米至約250微米,或者約200微米至約250微米。
在一些實施方案中,該顆粒之約98%、或可選之約99%能通過目篩,如普通技術人員所認識之,範圍從約60至約300目。例如,在本發明實施方案中,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一75目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一100目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一125目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一150目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一175目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一200目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一225目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一250目篩,該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一275目篩,或者該高吸水性聚合物顆粒之約98%將通過一300目篩。在一些實施方案中,該顆粒之約99%將通過每個上述指出之目篩。
選擇高吸水性聚合物,以滿足本文指出之預期性質。在一些實施方案中,製備高吸水性聚合物,通過使丙烯酸聚合並混合氫氧化鈉(在存在引發劑之情況下)形成聚丙烯酸鈉鹽。在一些實施方案中,該高吸水性聚合物由聚丙烯
醯胺共聚物、乙烯馬來酸酐共聚物、交聯羧基-甲基纖維素、聚乙烯醇共聚物、交聯聚環氧乙烷、和聚丙烯腈之澱粉接枝共聚物製備而成。例如,在一些實施方案中,該高吸水性聚合物是以澱粉接枝之聚丙烯醯胺之形式。有效之高吸水性聚合物之一個例子是Water Lock®,其可以從Grain Processing of Muscatine,Iowa商業方式獲得。
有利之是,已經發現,該高吸水性聚合物可以以相對小之量使用(例如,該組合之從約0.02重量%至約5重量%,例如從約0.02%至約2%),並且仍然能實現預期之性質,例如保水性。在本發明之實施方案中,該高吸水性聚合物之量可以是,例如,在下面之表2中列出。在該表中,“X”代表範圍“從約[在第一排相應之值]至約[在第一列相應之值]。”該指出之值代表該組成物之重量百分比。為了便於演示,應該理解,每個值代表了“大約”之那個值。例如,第一個“X”是該範圍“該組成物之從約0.02重量%至該組成物之約0.035重量%。”
因此,該高吸水性聚合物之量可以具有範圍在任何前述之端值之間並且包括前述之端值。
正如指出之,令人驚訝和意外地,有高吸水性聚合物之該結構組成物具有合適之保水性性質,但是比傳統之含有纖維素增稠劑之製劑顯著地較不容易夾帶氣體。因為減
少了夾帶之空氣,大大減少或消除了在該施加產品中不想要之氣泡。而且,已經發現,根據本發明,纖維素增稠劑導致該製劑不理想地流動和鬆軟,並且可以產生不想要之液滴(例如,由於重力),該高吸水性聚合物允許更具加工性能(和易性)之組成物,並由於該組成物更不易於流動或滴液而減少了流動性。另外,根據本發明實施方案,具有高吸水性聚合物之結構組成物更容易於處理,因為該材料更加不具粘性並且更易於從手和工具上洗掉,特別是與傳統之包括纖維素增稠劑之製劑相比。
因此,有利之事,本發明之一些實施方案允許排除或減少了一些添加劑。例如,該組成物能減少或去除纖維素增稠劑。纖維素增稠劑類型之實施例包括例如,寡糖、多糖、纖維素醚、纖維素基膠、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、葡萄聚糖、羧甲基葡萄聚糖、葡萄聚糖-磺酸鹽、殼聚糖、黃原膠、羧基甲基纖維素或其鹽、角叉膠、羥乙基羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、和甲基羥丙基纖維素(例如,Bermocoll,Akzo Nobel)。如本文所使用之,“基本上不含”纖維素增稠劑意思是該組成物含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含纖維素增稠劑,或者含無效之或不重要之量之纖維素增稠劑。無效之量之例子是使用該纖維素增稠劑實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以是,例如,約0.1%或更少,約0.05%或更少,約0.01%或更少,約0.005%或更少,或約0.001%或更少,基於該組成物之重量,
根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。
相似地,在一些實施方案中,可以減少或去除消泡劑含量,因為高吸水性聚合物之使用,並且纖維素增稠劑之減少或去除減少或消除了與夾帶空氣之任何問題,因為消泡劑通常包括減弱夾帶空氣。如本文所使用之,“基本上不含”消泡劑意思是含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含消泡劑,或者含有無效之或不重要之量之消泡劑。無效之量之例子是使用該消泡劑實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以使,例如,約0.01%或更少,約0.005%或更少,約0.001%或更少,基於該組成物之重量,根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。但是,在一些實施方案中如果需要,消泡劑(例如,Foamaster)可以納入在該結構組成物中。如果存在,消泡劑之量可以是從約0.01%至約5%,例如該組成物之從約0.015重量%至約0.05重量%。
任選地,粘土可以納入在一些結構組成物實施方案中。合適之粘土之例子包括高嶺土粘土和綠坡縷石粘土。在一些實施方案中,粘土對於增強該組成物之和易性是有用之,例如改善添加水過程中該組成物之稠度,從而促進懸浮中之維持之顆粒。高嶺土還具有附加之有益效果:添加白色之著色劑,這對於覆蓋應用(塗覆)過程中之瑕疵或接合劑。如果存在,該粘土以量該從組成物之約1重量%至該組成物之約20%,例如從該組成物之約1%至該組成物之約15重量%。在一些實施方案中,該組成物基本上不含粘土,例如高嶺土
粘土或綠坡縷石粘土(例如,Minugel)。如本文所使用之,“基本上不含”粘土意思是該組成物含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含粘土,或者含無效之或不重要之量之粘土。無效之量之例子是使用該粘土實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以是,例如,約1%或更少,約0.5%或更少,約0.1%或更少,約0.5%或更少,約0.01%或更少,約0.005%或更少,或約0.001%或更少,基於該組成物之重量,根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。
在一些實施方案中,澱粉可以被納入到該組成物中。可以使用該澱粉以增加在添加水過程中該組成物之粘合性能。如此,該澱粉可以通過允許該組成物按照期望更合適地粘合至基材,改善該結構組成物之應用(塗覆)。根據本發明沒有將澱粉分類為纖維素增稠劑。
根據它之粘合增強性能,選擇合適之澱粉。對於澱粉,合適來源之例子包括:玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、或小麥澱粉。在一些實施方案中,該澱粉包含預膠化之澱粉、酸改性澱粉或烷基化澱粉,例如,乙基化了之或丙基化了之澱粉。例如,根據本發明實施方案,預膠化之澱粉可以是預膠化之小麥澱粉(例如,Paygel 290 by Archer Daniels Midland),包括原生小麥澱粉(例如,Pregel 10 by MGP成分s,Inc.)或改性小麥澱粉(例如,Pregel Adhere 2000 by MGP成分s,Inc.)。也可以使用其他可選之澱粉。例如,在一些實施方案中,該澱粉可以是冷水可溶性之,例如,烷基化澱
粉,例如羥乙基化臼齒形玉米澱粉(Staramic 747,由AE Stanley)、羥丙基化交聯臼齒形玉米澱粉(例如,Staramic 105,由AE Stanley)、羥丙基化交聯糯玉米澱粉(例如,Starpol 136,由AE Stanley)、或改性馬鈴薯澱粉(例如,Emcol UK-N,由Emsland Group)。
如果存在,該澱粉可以以量從該組成物之約0.5重量%至該組成物之約10重量%,例如從該組成物之約1%重量%至該組成物之約4重量%。在一些實施方案中,該組成物基本上不含一種或多種澱粉(例如,完全不含)。如本文所使用之,“基本上不含”澱粉意思是含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含澱粉,或者含無效之或不重要之量之澱粉。無效之量之例子是使用該澱粉實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以是,例如,約0.1%或更少,約0.05%或更少,約0.01%或更少,約0.005%或更少,或約0.001%或更少,基於該組成物之重量,根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。
在一些實施方案中,樹膠可以納入該結構組成物中。在一些實施方案中,該組成物基本上不含樹膠材料。可以使用該樹膠以增強添加水過程中該組成物之濃稠度。例如,該樹膠可以促進在噴射方式應用中該組成物之噴射。合適樹膠之實施例包括:阿拉伯膠、海藻膠、果膠和瓜爾豆膠(例如,Galactasol)。如果存在,該樹膠之量以從該組成物之約0.03重量%至該組成物之約1重量%,例如從該組成物之約0.03重量%至該組成物之約0.6重量%。在一些實施方案中,
該組成物基本上不含樹膠。如本文所使用之,“基本上不含”樹膠意思是含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含樹膠,或者含無效之或不重要之量之樹膠。無效之量之例子是使用該樹膠實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以是,例如,約0.01%或更少,約0.005%或更少,約0.001%或更少,基於該組成物之重量,根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。
如果需要,非凝結性填充材料,例如雲母可以任選地納入到該結構組成物中。該填充材料可以任選地納入到該結構組成物中。該填充材料密度小於碳酸鈣。雲母是一個有效之實施例,因為它相對低之密度是合適之,並且它是相對廉價之材料。如果存在,該填充料可以以量從該組成物之約1重量%至該組成物重量之約12重量%,例如從該組成物之約2重量%至該組成物重量之約10重量%。這也是考慮到之:在一些實施方案中,該組成物基本上不含填充料,例如雲母。如本文所使用之,“基本上不含”這種填充材料意思是該組成物含有0 wt.%(基於該組成物之重量),或者不含這種填充材料,或者含無效之或不重要之量之這種填充材料。無效之量之例子是使用該這種凝結性材料實現預期目之之臨界量以下,這如本領域普通技術人員所理解之。不重要之量可以是,例如,約1%或更少,約0.5%或更少,約0.1%或更少,基於該組成物之重量,根據該成分,如本領域之普通技術人員所理解之。
任選地,在一些實施方案中可以包括抗生素。熟
習此項技藝者可以識別合適之抗生素。例如,Vancide(RT Vanderbilt)是合適之抗生素之一個實施例。該抗生素可以以量從該組成物之約0.006重量%至該組成物之約0.6重量%。
因此,在實施方案中,組成物,例如結構組成物,包含碳酸鈣和高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小,其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料。
在另一個實施方案中,該高吸水性聚合物能吸收它之品質之約50至約800倍。
在另一個實施方案中,該高吸水性聚合物能吸收它之品質之約200至約800倍。
在另一個實施方案中,該高吸水性聚合物具有粒度約150微米或更小。
在另一個實施方案中,該組成物在添加水之過程中具有粘度從約200至約400布拉班德單位。
在另一個實施方案中,該高吸水性聚合物以量從該組成物之約0.02重量%至約5重量%。
在另一個實施方案中該高吸水性聚合物是這樣製備:通過使丙烯酸聚合並混合氫氧化鈉,在存在引發劑之情況下形成聚丙烯酸鈉鹽。
在另一個實施方案中,該高吸水性聚合物由聚丙烯醯胺共聚物、乙烯馬來酸酐共聚物、交聯羧基-甲基纖維素、聚乙烯醇共聚物、交聯聚環氧乙烷、和聚丙烯腈之澱粉接枝共聚物製備而成。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含纖維素增稠劑。
在另一個實施方案中,該組成物具有減少量之纖維素增稠劑。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含寡糖、多糖、纖維素醚、纖維素基膠、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、葡萄聚糖、羧甲基葡萄聚糖、葡萄聚糖-磺酸鹽、殼聚糖、黃原膠、羧基甲基纖維素或其鹽、角叉膠、羥乙基羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、和甲基羥丙基纖維素。
在另一個實施方案中,填充材料,例如雲母,納入在該組成物中。
在另一個實施方案中,任選地,粘度穩定劑可以被納入其中,例如納入在已經包括水之預拌合實施例中。
在另一個實施方案中,該組成物包括抗生素。
在另一個實施方案中,該組成物包括粘土(例如,綠坡縷石或者高嶺土),膠(例如,阿拉伯膠、海藻膠、果膠、和瓜爾豆膠),和/或澱粉,單獨地或聯合地。
在另一個實施方案中,該組成物包括預膠化之澱粉、酸改性澱粉、或烷基化(例如,乙基化了之或丙基化了之)澱粉。
在另一個實施方案中,該組成物包括玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、改性玉米澱粉、預膠化之小麥澱粉、原生小麥澱粉、改性小麥澱粉、羥乙基化臼齒形玉米澱粉、
羥丙基化交聯臼齒形玉米澱粉、羥丙基化交聯糯玉米澱粉或改性馬鈴薯澱粉。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含粘土或者具有減少量之粘土。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含綠坡縷石粘土或者高嶺土粘土,或具有減少量之綠坡縷石粘土或高嶺土粘土。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含澱粉和/或樹膠,或具有減少量之澱粉和/或樹膠。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含預膠化之澱粉,酸改性澱粉,和/或烷基化(例如,乙基化了之或丙基化了之)澱粉。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含一種或多種(例如,全部之)以下澱粉:玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、改性玉米澱粉、預膠化之小麥澱粉、原生小麥澱粉、改性小麥澱粉、羥乙基化臼齒形玉米澱粉、羥丙基化交聯臼齒形玉米澱粉、羥丙基化交聯糯玉米澱粉或者改性馬鈴薯澱粉。
在另一個實施方案中,該組成物基本上不含阿拉伯膠、海藻膠、果膠、和瓜爾豆膠,或具有減少量之阿拉伯膠、海藻膠、果膠、和瓜爾豆膠。
在另一個實施方案中,該組成物進一步包含水,例如包裝在預拌合產品中。
在另一個實施方案中,該組成物為結構組成物。
在另一個實施方案中,結構組成物基本由以下組成:(a)碳酸鈣,(b)高吸水性聚合物,其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小,以及(c)澱粉。該碳酸鈣可以是,例如,以量從該組成物之約30重量%至約95重量%。該高吸水性聚合物可以是,例如,以量從該組成物之約0.02重量%至約5重量%。在這種實施方案中,除了前述之碳酸鈣、高吸水性聚合物和澱粉,該組成物排除了將實質性影響本發明組成物之任何化合物納入(例如,那些當添加水時發揮纖維素增厚或凝結影響之化合物)。因此,基本上由碳酸鈣、高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小)和澱粉組成之組成物排除之化合物包括:凝結性材料,例如硫酸鈣半水化合物和水泥,以及纖維素增稠劑。在基本上由碳酸鈣、高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小)和澱粉組成之結構組成物中,不排除之化合物是這類化合物:其不實質性營造想該結構組成物,例如消泡劑、填充料(例如雲母)、粘土、樹膠、防腐劑、溶劑和其他添加劑(例如,粘合劑、酒精、抗生素、著色劑),其他非凝結礦物(例如,不能溶解之硫酸鈣硬石膏),以及其他在濕性結構組成物中不會發揮凝結或纖維素增厚效果之化合物。
在另一個實施方案中,一種使基材結構化(加工)之方法包括施加(塗覆)濕性組成物於基材,該濕性組成物包含碳酸鈣、和高吸水性聚合物(其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小),其中該組成物
基本上不含凝結性水泥質材料,並且允許該組成物在該基材上乾燥。
在另一個實施方案中,該基材為牆板、石膏牆、混凝土牆、或天花板之形式。
在另一個實施方案中,該組成物通過噴射施加。
在另一個實施方案中,該組成物通過點畫施加。
在另一個實施方案中,該組成物通過滾塗(例如通過漆滾筒)施加。
在另一個實施方案中,該組成物通過漆刷施加。
應當指出,前述只是實施方案之實施例。通過本文之描述其他示例性實施方案是明顯之。本領域之普通技術人員應當理解,這些實施方案之每個可以聯合本文提供之其他實施方案使用。
下面之實施例進一步說明了本發明,但是,當然這些不應該被解釋為以任何方式限制本發明範圍。
在該實施例中,鍋消泡之泡沫量表示當該混合容器用水洗滌時產生之泡沫相對量。鍋消泡速度表示幹該混合容器用水洗滌時,在該泡沫破碎時之可見速率。縮孔表示當該結構噴濺影響該基材時之噴灑液滴之表面變形。滴液/流動表示該結構噴濺易於下陷或者流到一起之傾向。團塊、凝膠球和卵表示該結構混合物未分散之顆粒,其在噴射表面上沉積。突出之表示在該噴射液滴和底色漆之間之三維浮雕或噴濺清晰度。噴濺“樣子”表示該噴灑液滴之可見外觀。噴濺大小表示該噴灑液滴之相對大小。打倒之“樣子”表示使用泥鏟
輕微弄平時該噴濺之外觀。在連接處之圖案均勻性表示該噴射結構之總體外觀,具有很少或沒有變化。硬度表示在該施加(塗覆之)結構和牆壁表面之間之粘合強度。
這個實施例表明了根據本發明(“樣品1”)之“乾燥製劑,並且也提供了在樣品1與USG之乾燥TUF-TEX®產品(對照1)對照組成物之間之性能比較,該對照組成物含有纖維素增稠劑和消泡劑並且排除了高吸收聚合物。
在這個實施例中,最終水表示了按照預期粘度混合該結構所需要之總水量。最終粘度表示當按照預期之水比率混合該結構之粘度測量。
表3A提供了樣品1之製劑。將該列出之成分放入在混合器中並乾燥混合。除非另有指出,本文提供之重量以克計算。
表3B顯示了在對照1和代表性樣品1之間之性能比較。兩個評定量表納入表3B中。一個評定量表是按以下順序:零,無效,痕量,輕微,中度或相當。其他評級尺度是從1-5,5是最好之。
在添加水之過程中,對照1展示了厚重、粘性之感覺。對照1具有良好之流動,並在水性混合物種具有氣泡,不容易洗脫,具有相當多之鍋泡沫,並表現相當之滴液。
這個實施例顯示了,相對於對照之結構之有效性。樣品1排除了纖維素增稠劑和消泡劑之,並且具有減少量之粘土和澱粉。在加水過程中樣品1沒有導致同樣多之夾帶空氣,並沒有看到許多氣泡。樣品1也沒有經歷和對照一樣之滴液。樣品1也更容易洗脫,並具有較不厚重但是滑膩之感覺,並且平滑和柔滑。
這個實施例表面根據本發明之結構組成物2(“樣品2”)之“預拌合”製劑,並且提供了在樣品2和對照2之間之性能比較,其是USG之預拌合TUF-TEX®產品之樣品。對照2含有纖維素增稠劑並且不包括高吸收聚合物。
在該實施例中,初始布拉班德粘度(使用“A”針樣式之攪拌棒)表示了該預拌合結構產品之粘度。最終布拉班德粘度(使用“B”狹窄雙旗幟攪拌棒)表示當稀釋至施加(塗覆)之預期濃稠度時該結構產品之粘度。
表4A提供了樣品2之製劑。
表4B顯示在對照2和代表性樣品2之間之性能比較。兩個評定量表納入表4B中。一個評定量表是按以下順序:零,無效,痕量,輕微,中度或相當。其他評級尺度是從1-5,5是最好之。
該實施例顯示了相對於對照2,包含高吸水性聚合物之結構組成物(樣品2)之有效性。有利之是,樣品2即使排除了纖維素增稠劑也是有效之。相對於對照2,樣品2也有利地具有減少量之粘土、雲母、澱粉、瓜爾豆膠和消泡劑。對照2比樣品2更加粘性,並更難以從手和工具上洗脫。
應該指出,除非另有指出,本文整個記述之重量百分比是基於乾燥組成物(即,在由終端用戶添加水之前或者在預拌合組成物中)。
本文記述之所有參考,包括出版物、專利申請和專利,此處以相同之程度通過參考之方式併入,好像每個參考都單獨地或者專門表明地通過參考方式併入,並且以其整體在本文提出。
在本發明描述之環境(特別是在下面之權利要求環境)中,術語“a”和“an”以及“the”以及類似之指示物件用於涵蓋單數和複數(除非本文另有指出或者與上下文矛盾)。該術語“包含,”“具有,”“包括,”和“含有”是開放式之術語(即,意思是“包括但不限於,”),(除非另有指出)。本文敍述之範圍值僅僅用於以速記之方法單個地談及落入該範圍之每個單獨值(除非本文另有指出),並且每個單獨之值併入到本說明書中,就想它單個地記述在本文中一樣。所有本文描述之方法可以以合適之順序進行,除非本文另有指出或者通過上下文判斷清晰地矛盾。本文提供之任何和所有實施例之使用,或者示例性語言(例如,“如”),僅僅是打算更好地闡明本發明並且不對本發明範圍進行任何限制,除了專利申請範圍記述
之。在說明書中之語言不表示任何非專利申請範圍之元素,如同其對本發明之實踐至關重要。
本發明之優選實施方案,本文所描述之,包括發明人所知之實現本發明之最佳模式。本技術領域之普通技術人員閱讀上述說明後,將明顯理解這些優選之實施例之變化。發明者希望熟練之技術人員採用適當之這種變化,並且發明者也打算本發明實行除這裏具體描述外之本發明。因此,本發明包括適用法律允許之所附專利申請範圍中記載之主題之所有修改和等值變化。此外,在所有可能之變化中之上述元素之任意組合,被包括在本發明中(除非本文中另有說明外或由上下文以其他方式表明明顯矛盾)。
Claims (10)
- 一種組成物,包含:(a)非凝結礦物;和(b)高吸水性聚合物,其能吸收它之品質之至少約50倍,並且具有粒度約250微米或更小,其中該組成物基本上不含凝結性水泥質材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之組成物,其中該非凝結礦物為碳酸鈣。
- 如申請專利範圍第1或第2項所述之組成物,其中該高吸水性聚合物具有約150微米或更小之粒度。
- 如申請專利範圍第1-3項所述之組成物,其中該高吸水性聚合物能吸收它之品質之約200至約800倍。
- 如申請專利範圍第1-4項任意一項所述之組成物,其中該高吸水性聚合物以該組成物之約0.02重量%至約5重量%存在。
- 如申請專利範圍第1-5項任意一項所述之組成物,其中該高吸水性聚合物是這樣製備:通過使丙烯酸聚合並混合氫氧化鈉,在存在引發劑之情況下形成聚丙烯酸鈉鹽。
- 如申請專利範圍第1-6項任意一項所述之組成物,其中該高吸水性聚合物由聚丙烯醯胺共聚物、乙烯馬來酸酐共聚物、交聯羧基-甲基纖維素、聚乙烯醇共聚物、交聯聚環氧乙烷、和聚丙烯腈之澱粉接枝共聚物製備。
- 如申請專利範圍第1-7項任意一項所述之組成物,其中該組成物基本上不含纖維素增稠劑。
- 如申請專利範圍第1-8項任意一項所述之組成物,其中該組成物進一步包含澱粉。
- 一種使基材結構化之方法,包括:(a)將根據申請專利範圍第1-8項任意一項所述之濕性組成物施加至該基材;以及(b)按照預期之結構化外觀,在該基材上乾燥該組合。
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