專利名稱：涂料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是一種涂料混合物，該混合物含有纖維素纖維和粘合劑，以含水的混合物形式存在。本發(fā)明還涉及一種所述涂料混合物的制備和應(yīng)用方法。
許多不同的可噴涂墻壁的涂料在建筑工業(yè)中是已知的。在這些溶液中將水泥用作粘合劑是常見的。水泥可以使成品涂料像墻粉一樣，這樣尤其由于外觀的原因極大地限制了涂料的使用。此外，它表面硬而缺乏彈性，容易掉皮，而且對所有的建筑材料均無粘著性。
已知的涂料還有，例如由美國公布的專利US 4,94,509，該涂料作為填料含有纖維素纖維以及第二種例如著色填料成分，如石英粉。然而，添加填料的使用，尤其是大量使用，會使含水涂料混合物變硬而難于處理，因此它不能無疑難地通過噴涂施用。
本發(fā)明的目的是提供一種含天然纖維和粘合劑的可噴涂物質(zhì)，該物質(zhì)可用作多孔內(nèi)部墻壁和天花板涂料，以代替例如噴涂的墻粉涂料，常規(guī)壁紙或其類似物。因此目的是要獲得一種可展開的涂料，它也適用于所要求的聲音吸收涂層。為了達到該目的，本發(fā)明涂料的填料成分是由細碎的纖維素纖維組成，沒有無機的和其它另外填料。因此本發(fā)明涂料組合物的特征在于它含有-細碎的纖維素纖維作填料，-水溶性纖維素和/或淀粉基粘合劑，
-水，以及-發(fā)泡劑，其特征還在于根據(jù)纖維素纖維計算的粘合劑量為3-15％(按重量計)，混合物的纖維素填料和粘合劑的總的干物質(zhì)含量大于約12％(重量)。
通過在涂料混合物中使用纖維素纖維，尤其是棉纖維，作為單獨的填料，可以獲得多孔性且易修整性的涂層，這種涂層另外還具有優(yōu)良的聲音減弱性能。
在本發(fā)明的涂料混合物中，根據(jù)纖維素纖維計算的粘合劑量為3-15％(重量)，尤其是3-11％(重量)。該混合物中填料和粘合劑的干物質(zhì)含量根據(jù)全部混合物計算，大于15％，如15-25％，尤其在15-20％(重量)是最有利的。
作為纖維素纖維，例如，可以使用細碎的棉纖維素纖維，從市場上可以買到的幾乎是100％的純產(chǎn)品和漂白過的。其它合適的纖維素纖維產(chǎn)品包含木纖維素纖維、亞麻纖維素纖維、和其它可能的植物源纖維素纖維產(chǎn)物，以及再生纖維素如粘膠絲的纖維產(chǎn)物。
作為粘合劑的兩種水溶性的纖維素基的粘合劑，如纖維素醚，例如甲基纖維素、羥丙基-和羥乙基纖維素、尤其是羧甲基纖維素、CMC是合適的，所述纖維素衍生物可從市場上買到。第二種粘合劑是由冷水溶解的淀粉和淀粉衍生物形成的。
用于本發(fā)明混合物的粘合劑量取決于粘合劑的粘度和所要求的粘著力，然而上述范圍通常是合適的。CMC是可從市場上買到，合適的等級例如為Finnfix 300，制造商Metsa-Serla，其中CMC是以CMC的Na鹽形式存在。
用于所述混合物的發(fā)泡劑類型并不嚴(yán)格，但是本來已知的表面活性劑都能用于該混合物，如陰離子活性、陽離子活性和非離子表面活性劑，即表面活性劑(tensides)。陰離子活性的表面活性劑尤其是烷基苯磺酸鹽、鏈烷磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽和脂肪醇醚硫酸鹽、最好是長鏈烷基硫酸鹽，如十二烷基硫酸鈉，和皂類。非離子表面活性劑尤其是乙氧基化的脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸和脂肪酸酯，以及氨基氧化物。發(fā)泡劑的量是要使之得到合適的發(fā)泡效果。所需量一般是很少的，但通常使用量是根據(jù)全部混合物計算約為0.001-1％(重量)，最好0.001-0.2，特別好的0.01-0.1％(重量)時，可獲得良好的結(jié)果。
如果不用發(fā)泡劑，問題在于所述物質(zhì)中存在著過量的水以及獲得均相的物質(zhì)。沒有發(fā)泡劑，對于1公斤的干物質(zhì)大約需要9-11升的水，反之，當(dāng)有發(fā)泡劑存在時，所述的量降低到約一半。因此使用發(fā)泡劑可以加速噴霧過的物質(zhì)的干燥，涂層變成多孔而其涂層容量得到改進，并且干燥的涂料達到了合意的外觀。產(chǎn)生泡沫的表面活性劑能使物質(zhì)通氣，因此能夠接納更多的形成均相可噴涂物質(zhì)的纖維。
盡管按照本發(fā)明最佳實施方案，所述組合物基本上只由上述類型的纖維素纖維、粘合劑、水和上述量的發(fā)泡劑所組成，但按照本發(fā)明在所述組合物中還可以使用輔助劑，通常是顏料、染料漿和染料片、改進抗?jié)裥缘闹苿┮约澳突饎０凑麄€混合物計算這些添加物質(zhì)的總量很少，通常按整個混合物計算低于約5％，經(jīng)常低于3％(重量)。
本發(fā)明涂料能使聲音反射減弱，因此能用于改進空間傳聲性能。它還具有絕熱性能。該涂料無毒性、無嗅和通氣。在結(jié)構(gòu)物的表面上不會形成空氣不能穿透的膜。當(dāng)涂覆已具有聲音減弱性能的表面，如礦棉板或由輕骨料磚砌成的墻但沒有終飾層時，則它們的聲音減弱性能只是增加。當(dāng)涂覆礦棉板時，可以得到連續(xù)無縫的表面。當(dāng)在硬質(zhì)表面噴涂時，涂層對其聲音減弱的性能相當(dāng)于厚的紡織氈層。
本發(fā)明涂層的功能，除了減弱聲音以外，還可以作冷凝的水收集器。在這種情況下欲噴涂物體也應(yīng)含有具有抑制所形成的細菌和霉菌的制劑。
在配方中通過使用耐火劑可以制造具有耐火性的涂料。因此往所述混合物中加入以鹽或鹽溶液形式的耐火劑，例如氮-磷基的溶液(例如Amgard TR)。涂料可制成完全不燃，可燃性級別是1，火焰擴散級別是1。
涂料的抗?jié)裥钥赏ㄟ^往所述混合物中加入樹脂或通過部分粘合劑代替合適的樹脂如丙烯酸酯或聚氨基甲酸酯分散體而依次得到改進。天然白色涂料的顏色可通過加顏料或水溶性染料漿、或各種染料片而進行改變。白色涂料的自然變黃可通過在制備階段加入二氧化鈦顏料而防止。
所述物質(zhì)的制備可通過有效地攪拌水中的粘合劑的簡單混合而進行。此后在仍然攪拌的情況下，例如在攪拌速度為100rpm時，加入發(fā)泡劑和纖維并加入任選的輔助劑。
涂料可迅速而容易操作。所述混合物用泵/噴霧器組合進行噴涂，這樣可噴出厚而通氣的物質(zhì)。表面結(jié)構(gòu)可通過調(diào)整噴霧器壓力和噴嘴的大小而進行變化。當(dāng)要求特別光滑的表面時，噴涂要進行兩遍。第二次噴涂要在干燥的已噴涂的表面上進行并用刮刀整平。涂料還可以用刮刀直接進行涂覆或刮刀也可用于填平載體材料中的凹凸不平的地方(例如當(dāng)修復(fù)吸聲礦棉板時)。涂覆不需要復(fù)雜的打底子的操作。用本發(fā)明的涂料還可涂覆彎曲的載體如柱狀物、拱形天花板等。
通過下列實施例和試驗，下面將更詳細地描述本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實施例用下列配方制備一種可噴涂物質(zhì)A)20 l水350 gCMC3.2 kg漂白細磨棉花纖維12 g十二烷基硫酸鈉先使CMC與水混合再加入發(fā)泡劑。在連續(xù)攪拌的同時加入磨細的棉纖維素。
重復(fù)同一程序但用B)150g CMC和3.8kg纖維素纖維，和相當(dāng)?shù)赜肅)360g CMC和4.2kg纖維素纖維代替上述纖維素和CMC量。
在使用足夠的噴霧器壓力的纖維涂料噴霧設(shè)備條件下將例(1A)的混合物噴涂于載體上。按照表1把纖維物質(zhì)噴涂在不同的載體上。在樣品1中，噴涂載體是混凝土，在樣品2中的是刨花板，樣品3中的是石膏板而樣品4中的是吸聲礦棉板。用石膏板樣品(樣品5，表2)研究斷裂強度，其中涂覆前放置兩塊石膏板使其邊緣彼此對接而進行人為斷裂。再使試驗的試樣調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)條件下(23℃，50％RH)。在此之后通過豎直向上拉伸與表面(直徑28mm)粘結(jié)的試驗物體而測量涂層與載體的粘合性。試驗結(jié)果列于表1。
表1纖維涂料粘合性試驗結(jié)果樣品號 載體 試驗號粘合強度(MPa)折點1 0.192 0.201 混凝土 3 0.21 涂料和混凝土4 0.22 間的邊界表面5 0.26平均0.21 0.242 0.282 刨花板 3 0.28 涂料和刨花板4 0.31 間的邊界表面5 0.29平均0.3
表1(續(xù)) 纖維涂料粘合性試驗結(jié)果樣品號 載體試驗號粘合強度(MPa) 折點1 0.232 0.273 石膏板 3 0.20 涂料和石膏板4 0.23 間的邊界表面5 0.23平均0.21 0.0052 0.0064 吸聲棉 3 0.007 剪切的棉4 0.008平均0.007)與其它樣品不同，試驗物體是邊長l＝44mm的正方形。
用樣品9測試斷裂強度。從樣品上切下兩個寬度大約50mm的試驗物體。該試驗物體以0.5mm/min的速度進行拉伸直到斷裂。結(jié)果列于表2中。
表2拉力試驗結(jié)果試驗樣品拉伸強度 涂層致斷時的斷裂寬度N/50mm mm1 225 11 300 1根據(jù)表1可以看出涂料對于大多數(shù)載體來說都具有良好的粘合性。對于刨花板可獲得最好的粘合性0.3MPa。由表2的結(jié)果可以看出涂層具有良好的斷裂強度。
采用ISO-標(biāo)準(zhǔn)354-1985測量涂有本發(fā)明棉纖維涂料的板的吸收速度。涂層厚度為4-6mm，涂覆過的板或是0.7mm斷面的金屬片或13mm的石膏板，或者在50mm吸聲板上涂層厚度為3-4mm?？色@得良好的吸收測量值，例如噴涂于石膏板上的涂層對其聲音衰減性能相當(dāng)于厚的紡織氈層。當(dāng)噴涂于吸聲棉上時，該吸聲棉的聲音吸收性質(zhì)沒有減弱但有改進。
本發(fā)明不限于前述實施方案但可以在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)進行變更。
權(quán)利要求
1.涂料混合物，其特征在于它含有-細碎的纖維素纖維作填料-水溶性纖維素和/或淀粉基粘合劑-水，和-發(fā)泡劑，還在于根據(jù)纖維素纖維計算的粘合劑用量為3-15％(重量)，和混合物的纖維素纖維和粘合劑的干物質(zhì)總含量大于約12％(重量)。
2.按權(quán)利要求1的涂層混合物，其特征在于由纖維素填料計算的粘合劑量為3-11％(重量)，和混合物的干物質(zhì)含量大于15％，尤其15-20％(重量)。
3.按權(quán)利要求1或2的涂料混合物，其特征在于纖維素纖維是棉纖維。
4.按權(quán)利要求1-3中任一項的涂料混合物，其特征在于粘合劑是纖維素醚，尤其是羧甲基纖維素。
5.按權(quán)利要求1-4中任一項的涂料混合物，其特征在于作為發(fā)泡劑，該混合物含長鏈烷基硫酸鹽，尤其是十二烷基硫酸鈉。
6.按權(quán)利要求5的涂料混合物，其特征在于由整個混合物計算的發(fā)泡劑量是約0.001-1％(重量)，尤其是0.01-0.1％(重量)。
7.按前述權(quán)利要求中的任一項涂料混合物，其特征在于配方中另外還含耐火劑、顏料、染料漿和片，或抗?jié)駝?，根?jù)整個混合物計算這些制劑的總量最多為5％(重量)尤其最多為3％(重量)。
8.按權(quán)利要求1的涂料混合物，其特征在于該混合物包含-約10-20％(重量)的纖維素纖維，-約0.5-2.5％(重量)的粘合劑，-約0.005-0.2％(重量)的發(fā)泡劑，-0到約5％(重量)的另外輔助劑，尤其是耐火劑，混合物剩余部分由水組成。
9.按權(quán)利要求1的涂料混合物，其特征在于該混合物包含下列成分-12-18，尤其約16％(重量)的纖維素纖維，尤其是棉纖維素纖維，-1.0-1.5，尤其約1.5％(重量)的羧甲基纖維素，和-0.01-0.1％(重量)的發(fā)泡劑，和-0到約3％(重量)的另外輔助劑，混合物剩余部分由水組成。
10.一種制備涂料混合物的方法，其特征在于在有發(fā)泡劑的情況下將細碎的纖維素纖維和纖維素或淀粉基粘合劑一起混合在水中，并加入任選的輔助劑。
11.按權(quán)利要求10的方法，其特征在于劇烈攪拌時首先在水中加入粘合劑，之后加發(fā)泡劑，纖維素纖維和任選輔助劑是在劇烈攪拌時加入，以形成通氣的均相物質(zhì)。
12.按權(quán)利要求1-9中任一項的涂料混合物作為內(nèi)部墻壁涂層的應(yīng)用，其特征在于通過噴涂法施加通氣的涂料混合物而進行涂覆。
13.按權(quán)利要求12作為制備聲音吸收涂層的內(nèi)部墻壁的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明目的是一種供內(nèi)部墻壁用的涂料混合物，該混合物可通過噴涂使用，它基本上含有作填料的細碎纖維素纖維，纖維素或淀粉基粘合劑，水和發(fā)泡劑，該混合物也能含有少量的添加劑或輔助劑，按纖維素纖維計算的粘合劑量為3-15％(重量)，混合物的干物質(zhì)量大于約12％(重量)。本發(fā)明還涉及涂料混合物的制備和應(yīng)用的方法。
文檔編號C09D101/26GK1116856SQ94191035
公開日1996年2月14日 申請日期1994年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月27日
發(fā)明者安娜-莉薩·坦皮奧 申請人:安娜-莉薩·坦皮奧