Результат интеллектуальной деятельности: ОТДЕЛОЧНАЯ ГЛАЗУРЬ ДЛЯ ДЕКОРАТИВНОЙ ФАКТУРНОЙ СРЕДЫ

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Данная заявка заявляет приоритет согласно 35 U.S. С. 119(e) предварительной заявки США серийный номер 61/081,807, под названием "Отделочная глазурь для декоративной фактурной среды", поданной 18 июля 2008 г., которая включена в данную заявку путем ссылки.

Уровень техники

Текущей тенденцией дизайна интерьеров является применение множественных искусственных отделочных покрытий для отделки стен или потолков. Одним из методов искусственной отделки является применение упругой, штукатурной отделочной композиции с образованием фактур или архитектурных элементов. Отделочные композиции, которые применяют для этого, должны быть очень прочными, водостойкими и долговечными, обладать возможностью придания им формы, например, при помощи затирания композиции с формированием деталей. Особо желаемая отделочная композиция является полезной для ремонта стен и потолков, а также ее используют в целях отделки.

После формирования фактуры или архитектурных элементов иногда является желаемым нанести глазурь на поверхность отделочной композиции. Глазурь является полезной для изменения вида поверхности, придания ей глянца или введения цвета в поверхность. Она также может придавать долговечность и водостойкость поверхности субстрата.

Составление такой глазури не является легким. Потребители предпочитают композицию на водной основе ввиду менее сильного запаха и легкости при очистке валиков, щеток или других инструментов после завершения нанесения. Вода имеет тенденцию к относительно быстрому высыханию из глазури, предоставляя устройству для нанесения покрытий мало времени, пока глазурь поддается обработке. Дополнительно, в зоне нанесения глазури, края имеют тенденцию к более быстрому высыханию, чем в центре зоны. Это вызвано тем, что глазурь имеет тенденцию к более тонкому нанесению на краях. Если цвет добавляют к глазури, то цвет схватывается на краях, там, где высыхает глазурь, делая очевидными зоны перекрывания нанесения. Вода может быть также поглощена субстратом в неравномерной степени, оставляя цвет неустойчивым и неравномерным, в особенности на пористой поверхности.

Поэтому было бы полезным получить композицию глазури, которая принимает цвет и позволяет равномерное нанесение композиции на поверхность субстрата. Дополнительные полезные эффекты будут заключаться в том, чтобы иметь глазурь с повышенным временем открытой выдержки, так, чтобы глазурь могла быть в достаточной мере нанесена перед тем, как она высохнет. Это также является преимуществом, если инструменты, которые применяют для нанесения глазури, могут быть очищены водой.

Сущность изобретения

По меньшей мере, одно из данных преимуществ удовлетворяется, или превзойдено путем применения глазури на водной основе, имеющей повышенное время открытой выдержки и способной к повторному смачиванию, позволяя смешивание краев зоны нанесения. Более конкретно, композиция глазури содержит, по меньшей мере, два латексных полимера. Один из латексных полимеров представляет собой сухой порошкообразный латекс, а другой - жидкую латексную эмульсию. В глазури также присутствует коалесцирующий растворитель, выбранный для ускорения пленкообразования латексных твердых веществ. Добавляют воск или восковую эмульсию. Надлежащую консистенцию достигают путем добавления загустителя. Все компоненты диспергируют в воде перед нанесением. Поскольку композиция представляет собой водную систему, то инструменты легко очищают водой.

Комбинация таких латексных полимеров формирует основу для глазури, которая является полезной для нанесения на субстрат или покрытие на субстрате, например, гипсовые штукатурные панели, материал для соединения, штукатурки, поддающиеся разбрызгиванию, отделочные композиции и т.п. Глазурь является способной к повторному смачиванию во время нанесения. Если глазурь в одной зоне нанесения высыхает до ее нанесения на прилегающие зоны нанесения, перекрывание свежей упругой глазури на высохшую зону повторно смачивает ее. Это позволяет смешивание глазури в перекрывающихся зонах. Если глазурь меняет цвет после высыхания, повторное смачивание высушенной зоны также позволяет смешивание цветов.

Другой характеристикой глазури в соответствии с настоящим изобретением является то, что она придает высокую долговечность поверхности под ней после ее полного высыхания. Некоторые популярные искусственные отделочные покрытия не имеют требуемой долговечности. Нанесение глазури в соответствии с настоящим изобретением может защитить поверхность, на которую ее наносят, увеличивая срок сохранения эстетических свойств отделочного покрытия.

Поскольку глазурь может быть получена прозрачная или окрашенная, по желанию, то она также является полезной для усиления эстетических свойств отделочного покрытия субстрата. Полупрозрачную или непрозрачную окрашенную глазурь можно получать путем выбора соответствующих красителей, оттенков или пигментов. Например, полупрозрачная глазурь может быть нанесена на отделанную поверхность для придания глубины или затенения цвета.

Подробное описание изобретения

Прозрачную композицию глазури получают для нанесения на субстрат, такой как отделочная композиция. При получении, глазурь представляет собой разбавленную прозрачную жидкость, которая может быть нанесена на субстрат при помощи щетки, валика, распылителя или губки. Примером предпочтительного субстрата является фактурное вещество бренда DIVINO®, которое продает United States Gypsum Co., Chicago, IL. Такой основной смеси изначально возможно придавать форму, а затем она затвердевает в постоянную форму, аналогично материалу для соединения. Как обсуждено в данной заявке ниже, все количества выражены в терминах массы или массового процента, исходя из общей массы композиции.

Глазурь содержит, по меньшей мере, два латексных полимера. Один из полимеров представляет собой сухой латексный порошок с возможностью повторного смачивания. В дополнение к обеспечению гибкости глазури, латексный порошок придает композиции глазури способность к повторному смачиванию для легкости нанесения. Глазурь предпочтительно наносят на небольшие перекрывающиеся участки и распыляют на тонкослойное покрытие. Края тонкослойного покрытия имеют тенденцию к высыханию, не доходя до центра участка. Во время нанесения на прилегающий участок, повторное нанесение глазури на предварительно высушенные края повторно смачивает край, смешивая его с влажной глазурью. Смешивание краев вместе, таким образом, также выравнивает цвет, в случае окрашенной глазури. Предпочтительные сухие латексные порошки включают акриловую смолу, стирол-акриловую смолу, полиуретановую смолу или их комбинации. Одним из примеров приемлемого латексного порошка является сухой порошкообразный латекс VINNAPAS 8034Н от Wacker Chemie AG. Количества сухого латексного порошка варьируются от приблизительно 3% до приблизительно 8%, исходя из общей массы композиции.

Второй латексный полимер представляет собой жидкую латексную эмульсию. Любой акриловый латекс является приемлемым в качестве латексной эмульсии. Количества жидкой латексной эмульсии находятся в диапазоне от приблизительно 4% до приблизительно 10%, исходя из общей массы композиции. Такой латексный компонент усиливает прочность глазури путем обеспечения прочных нитей. Примером приемлемой латексной эмульсии является латексная эмульсия акрилового полимера бренда RHOPLEX HG-95G® (Rohm & Haas, Philadelphia, РА). Выбор относительных количеств сухого латексного порошка и жидкой латексной эмульсии для конкретного нанесения является компромиссом между количеством прочных нитей и возможностью повторного смачивания глазури.

В глазури присутствует коалесцирующий растворитель. Данный растворитель определяют как способствующий пленкообразованию латексных твердых веществ. В некоторых осуществлениях, коалесцирующий растворитель присутствует в количествах от приблизительно 0,1% до приблизительно 1,0%, исходя из общей массы композиции. По меньшей мере, одним предпочтительным коалесцирующим растворителем является этиловый спирт бренда TEXANOL® от Eastman Chemicals, Kingsport, TN.

Другим важным компонентом глазури является воск. Воск придает густую, гладкую и кремообразную фактуру глазури и делает ее более легкой для нанесения. Не содержащие добавок и порошкообразные воски являются приемлемыми, но требуют времени для смешивания в смеси глазури. Предпочтительными являются парафиновые воски. Синтетические воски, например полиэтиленовые эмульсии, являются менее желаемыми. В предпочтительных осуществлениях, воск присутствует в восковой эмульсии, содержащей воск и поверхностно-активное вещество в водном носителе. Восковые эмульсии легче смешивать или сочетать по сравнению с чистыми твердыми восками. Жидкие воски являются также предпочтительными для применения в композиции глазури.

Предпочтительные количества воска варьируются от приблизительно 1% до приблизительно 3%, исходя из общей массы композиции. При применении восковой эмульсии, только массу восковых твердых веществ используют для измерения количества воска, которое должно быть добавлено. Молекулярная масса воска предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 280 до приблизительно 600 Дальтон. Иллюстративной восковой эмульсией является восковая эмульсия бренда AQUACER® 539, неионная водная эмульсия восковой смеси, плавящейся при 90°C (BYK USA, Wallingford, СТ).

Загуститель добавляют для получения глазурованного элемента и придания ему легкости для нанесения. Количество добавленного загустителя представляет собой количество, достаточное для обеспечения вязкости, достаточной для удержания глазури на субстрате, также позволяя легкость нанесения. Предпочтительными являются целлюлозные загустители, такие, как загуститель бренда BERMOCOLL® 481 FQ (Akzo Nobel Surface Chemistry AB, Stenungsund, SE). В данной заявке рассмотрено применение других загустителей, включая BERMOCOLL 431, BERMOCOLL 411 и BERMOCOLL 451. Загустители бренда BERMOCOLL® представляют собой этил и этиленоксид-замещенные целлюлозные простые эфиры.

Поверхностно-активное вещество необязательно добавляют для уменьшения наплавок путем уменьшения поверхностного натяжения. Предпочтительным является поверхностно-активное вещество с низким пенообразованием или его отсутствием, например неионное поверхностно-активное вещество. Иллюстративным поверхностно-активным веществом является неионное поверхностно-активное вещество бренда TRITON® CF-10 (Dow Chemical Co., Midland, MI). Количество поверхностно-активного вещества находится в диапазоне от приблизительно 0,2% до приблизительно 0,5%, исходя из общей массы композиции.

Пузырьки, присутствующие в глазури, могут высыхать на стене или оставлять кольцо, если пузырек лопается. Пена может возникать во время смешивания, особенно при высокоскоростном процессе, там, где может быть применено смешивание с высоким срезывающим усилием. Поверхностно-активное вещество, присутствующее в восковой эмульсии, может также быть задействовано в пенообразовании. Для устранения пузырьков, в композицию глазури добавляют необязательную противопенную добавку. Предпочтительная противопенная добавка включает пленкообразный оксид кремния с минеральным маслом. Противопенные добавки силиконового типа не являются предпочтительными. Противопенная добавка бренда DEE FO® 542 от Ultra Additives, Inc. (Bloomfield, NJ) является примером предпочтительной противопенной добавки. Противопенные добавки применяют в количествах от приблизительно 0,1% до приблизительно 0,5%, исходя из общей массы композиции.

Если глазурь получают для немедленного применения, то порча не представляет собой проблему. Однако коммерчески получаемые продукты имеют тенденцию к обитанию в своих упаковках в течение длительных периодов времени во время хранения, транспортировки и стеллажах розничных торговцев. Если продукты содержат влагу и компоненты съедобны для микробов, то может происходить рост плесени и бактерий. Если глазурь упаковывают для дальнейшего употребления, то необязательные биоциды являются полезными для предотвращения роста микробов, пока она готова к применению. Любые известные консерванты в банках являются приемлемыми для применения в глазури, например консервант бренда MERGAL® 174 от Troy Corporation, Florham, NJ. Полезным является любое эффективное количество биоцида. Предпочтительно биоцид присутствует в количествах от 0,1% до приблизительно 0,5%, исходя из общей массы композиции.

Необязательно, значение рН регулируют для усиления желаемых свойств. Щелочная среда способствует тому, что биоцид уменьшает рост микробов. Более низкие значения рН в кислоте находятся в диапазоне для получения глазури, с которой легче работать. Любое соединение, регулирующее рН, может быть добавлено к глазури, в той степени, в которой оно совместимо с другими компонентами глазури. В некоторых осуществлениях, аммиак или АМР-95 (Dow Chemical, Midland, MI) используют в качестве регуляторов рН. Регулятор рН используют в количествах, необходимых для получения желаемого значения рН.

Медленно высыхающую смолу, например, разжижитель бренда VERSADIL® 100 от (Neville Chemical Co., Pittsburgh, PA), добавляют к глазури. Это низкомолекулярная углеводородная смола, которая действует как твердый нереакционноспособный разжижитель. Она замедляет процесс высыхания, увеличивая время открытой выдержки глазури. Медленно высыхающую смолу применяют в количествах от приблизительно 1% до приблизительно 3%, исходя из общей массы композиции.

Добавление необязательного медленно высыхающего растворителя является полезным, если желаемым является дополнительное увеличение времени открытой выдержки глазури. Предпочтительно медленно высыхающий растворитель применяют в количествах от приблизительно 4% до приблизительно 8%, исходя из общей массы композиции. Увеличение времени открытой выдержки зависит от точного выбора медленно высыхающего растворителя. Этиленгликоль (Dow Chemical, Midland MI) является предпочтительным медленно высыхающим растворителем. Если желаемым является более длительное время открытой выдержки, то пропиленгликоль, дипропиленгликоль или бутиленгликоль могут быть применены вместо этиленгликоля.

При применении компонентов, описанных в данной заявке выше, получают прозрачную глазурь, позволяя проявляться через нее цвету субстрата. Цвет необязательно придают глазури путем добавления оттенков, красителей, пигментов или их комбинаций. Применимыми являются традиционные пигменты, например, оксиды цинка, слюда или оксиды титана, а также металлические и другие известные пигменты. Также в данной заявке рассмотрены комбинации оттенков, красителей и пигментов.

Диспергирующий агент необязательно добавляют для повышения стабильности глазури для увеличения срока годности. При применении твердых пигментов диспергирующий агент также способствует дисперсии твердых пигментов. Пигменты часто доступны как тонкодисперсные порошки, имеющие тенденцию к флотации на поверхности при получении глазури. Диспергирующий агент способствует увлажнению порошка, позволяя его более быстрое включение в глазурь. Может быть применен любой тип диспергирующего агента, однако полимерные диспергирующие агенты являются особо эффективными. Предпочтительным диспергирующим агентом является TAMOL 731A (Rohm & Haas, Philadelphia, РА), который представляет собой сополимер малеиновой кислоты. Диспергирующие агенты предпочтительно применяют в количествах от приблизительно 0,1% до приблизительно 1%, исходя из общей массы композиции.

Вода присутствует в качестве носителя в количествах от приблизительно 60% до приблизительно 75 мас.%, исходя из общей массы глазури. Вода должна быть настолько чистой, насколько это практически возможно, для поддержания прозрачности готовой глазури.

ПРИМЕР

Глазурь на водной основе получали, применяя компоненты, приведенные в Таблице I. Количества измеряли по массе.

Глазурь получали, сперва добавляя воду в смеситель для смешивания красок. Затем медленно добавляли сухой порошкообразный латекс и загуститель, перемешивая в течение приблизительно 5-10 минут для разрушения сухих закрепленных в патроне порошков. Добавляли регулятор рН, перемешивая при возрастающей скорости. Затем к раствору добавляли диспергирующий агент, поверхностно-активное вещество, противопенную добавку, биоцид, этиленгликоль, латексную эмульсию, коалесцирующий растворитель и восковую эмульсию с формированием глазури. Глазурь проверяли для обеспечения достижения желаемой дисперсии при отсутствии небольших частиц или зерен. Медленно высыхающую смолу добавляли при низкой скорости. После проверки вязкости глазурь помещали в контейнеры для дальнейшего применения.

Полученную в результате глазурь наносили на пористую поверхность. Она имела высокую обрабатываемость. В сухом состоянии глазурь имела отделку с низким содержанием глянца и матовую отделку и придавала водостойкость готовому изделию.

В то время как было показано и описано конкретное осуществление отделочной глазури, специалистом в данной области техники будет оценено, что изменения и модификации могут быть произведены для нее, не выходя за объем настоящего изобретения в его наиболее широких аспектах, как это изложено в формуле изобретения, приведенной в данной заявке ниже. Если не указано иначе, то комбинации необязательных компонентов с любыми или всеми другими необязательными компонентами также рассмотрены в данной заявке.