專利名稱：用于結(jié)構(gòu)組件的粘合劑或石膏,其制備方法和制備制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于結(jié)構(gòu)組件的，特別是用作紙面石膏板的粘合劑或石膏，以及一種制備如，隔墻、墻面覆蓋物或天花板等制品的方法。
用石膏板來(lái)制做隔墻、用于垂直或傾斜組件的覆蓋物或懸掛的或非懸掛的天花板為人們所熟知。
一般情況下，這些板由一個(gè)基本上由石膏制做的芯板組成，此芯板的兩面用皮包覆，此皮不僅可以起加固作用，同時(shí)也作為飾面，它可以由紙板或礦物纖維組成。
公開(kāi)的國(guó)際申請(qǐng)WO-A-9702395的主題是一種制造罩面的方法，其中的石膏板用第一種石膏接合在一起，板之間的接合處用一種含有下列組份的互補(bǔ)石膏來(lái)涂飾-50％-85％的礦物填料；-1％-20％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；-0.2％-5％的疏水劑；-1％-15％的可加工性助劑(保水試劑/增稠劑)；-0.1％-2％的滑脫劑；-1％-12％的互補(bǔ)滑脫劑；-0.1％-5％的分散劑；-0.001％-0.015％的顏料；-0.1％-0.3％的殺生物劑；-0.1％-0.3％的防泡劑；和-水。
此石膏的顏色盡可能地與飾面紙的顏色相匹配。
然而，這種石膏是一種整理石膏，這就意味著不能用它來(lái)填充兩板之間的間隔，特別是因?yàn)樗荒芎芎玫卣辰雍驼澈险辰幽z帶。因此，就有必要有兩種石膏，第一種石膏稱為填充石膏，用來(lái)填充兩板之間的間隔，第二種石膏稱為整理石膏，用來(lái)涂飾兩板之間的接合處。
此外，這種石膏在硬化以后產(chǎn)生很大的收縮。填充石膏的顏色也存在小麻煩，因?yàn)樗谜硎鄟?lái)覆蓋。換句話說(shuō)，在干燥以后，其收縮必須很微小，因?yàn)槠浔砻娓采w的涂層有顯著的厚度。
然而，整理石膏的顏色是重要的，因?yàn)槠浔仨毐M可能地與石膏板飾面的顏色接近。但是，此時(shí)整理石膏在干燥以后的收縮就沒(méi)有必要必須很小，因?yàn)榇耸鄡H僅以一薄層的厚度涂敷。因此，上文所述的申請(qǐng)WO-A-9702395沒(méi)有致力于干燥以后的收縮問(wèn)題，因?yàn)檫@對(duì)作為一種整理石膏申請(qǐng)來(lái)說(shuō)是無(wú)關(guān)緊要的。
因此，有一種既可以用作填充石膏，又可以用作整理石膏的石膏是有利的。因此，這種石膏將必須具有下列特性中的一種或多種，優(yōu)選地，具有下列所有的特性-對(duì)構(gòu)成石膏板飾面紙的良好粘合；-對(duì)粘接膠帶的良好粘接與良好粘合；-與飾面紙顏色相同的顏色；-干燥以后可以忽略的收縮(例如，通過(guò)瓷環(huán)試驗(yàn)測(cè)定時(shí)小于20％)；-吸水率盡可能地與飾面紙的吸水率接近，以便避免在貼壁紙與上漆之前必須使用涂底劑；-對(duì)構(gòu)成墻紙的紙的適度粘合，以便使其隨后能夠一次或者多次剝離；-易涂漆性。
本發(fā)明的申請(qǐng)人為了開(kāi)發(fā)這樣一種石膏做了大量的研究工作。
現(xiàn)在，已經(jīng)成功地做到了這一點(diǎn)，并且建議含有下列組分的一種石膏以石膏總重量的百分比計(jì)-50％-85％的礦物填料；-1％-20％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；-1％-15％的硅酸鹽基添加劑；-0.2％-5％的硅氧烷衍生物疏水劑；-0.05％-5％的聚乙烯醇；和-補(bǔ)足到100％的水。
本發(fā)明的第二個(gè)主題是制備這種石膏的一種方法，其中，石膏的組份以任意的順序混合。
本發(fā)明的第三個(gè)主題是制備一制品的一種方法，包括并置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用一填充石膏填充結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的間隔，敷設(shè)膠帶，用一整理石膏覆蓋膠帶，其特征在于同樣的石膏被用作填充石膏和整理石膏。
本發(fā)明另外的特性和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的石膏因此，根據(jù)本發(fā)明的石膏，以石膏總重量的百分比計(jì)，含有-50％-85％的礦物填料；-1％-20％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；-1％-15％的硅酸鹽基添加劑；-0.2％-5％的硅氧烷衍生物疏水劑；-0.05％-5％的聚乙烯醇；和- 補(bǔ)足到100％的水。
作為礦物填料，任何通常用來(lái)生產(chǎn)粘合劑或石膏的礦物填料都可以在本發(fā)明中使用。一般情況下，礦物填料的顏色比較淺，優(yōu)選地為白色，其平均直徑d50一般在5-35微米之間，這樣，石膏在干燥以后就具有一與板飾面相符合的光面。
制成礦物填料的材料的例子有碳酸鈣、無(wú)水或二水合硫酸鈣、碳酸鎂、白云石、硅石、硅酸鹽、鋁酸鹽和其它此類原料。
優(yōu)選地，使用碳酸鈣CaCO3。
優(yōu)選地，礦物填料占有石膏總重量的50％-70％。
根據(jù)一實(shí)施例，粘合劑與硅酸鹽基添加劑的重量比在0.5-2之間。
根據(jù)一實(shí)施例，粘合劑與疏水劑的重量比在1.5-10之間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，礦物填料還包含珍珠巖，優(yōu)選地，為膨脹珍珠巖，更優(yōu)選地，為疏水珍珠巖。通常，珍珠巖的量在2％-5％之間。
作為能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料，其制成原料可能包括聚乙酸乙烯酯均聚物(增塑的或未增塑的)、乙烯/乙酸乙烯酯二元共聚物(增塑的或未增塑的乙烯-乙酸乙烯共聚物)、乙烯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯二元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯二元共聚物、聚丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸類二元共聚物、苯乙烯/丙烯酸類二元共聚物、苯乙烯/丁二烯二元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯/乙烯基順丁烯二酸三元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯/丙烯酸三元共聚物、丙烯酸三元共聚物以及它們的摻合物。
優(yōu)選地，有機(jī)粘結(jié)材料的比例占石膏總重量的2％-12％之間。
優(yōu)選地，硅酸鹽基添加劑(不同與礦物填料)含有滑石粉和/或云母，和/或粘土。優(yōu)選地，使用滑石粉與云母的混合物。
優(yōu)選地，硅酸鹽基添加劑的比例占石膏總重量的3％-10％之間。
疏水劑是一種硅氧烷衍生物。作為硅氧烷衍生物，其制成原料可能包括硅氧烷酯、硅烷、氫化硅油、乳化硅油、乳化氨基硅氧烷、烷基硅氧烷樹(shù)酯，例如氫甲基聚硅氧烷和胺化聚二甲基硅氧烷以及它們的混合物。
優(yōu)選地，使用一種胺化聚二甲基硅氧烷型樹(shù)脂作為硅氧烷衍生物。
優(yōu)選地，硅氧烷衍生物的比例占石膏總重量的0.5％-3％之間。
有利地，硅氧烷衍生物比例的選擇是為了產(chǎn)生一個(gè)與飾面紙結(jié)合處有相同表面特性的接頭。這些表面特性是由于天然色、反射和表面吸水率的影響所產(chǎn)生的脫色與著色。這些特性在申請(qǐng)WO-A-9702395中有詳細(xì)的描述(其內(nèi)容在此引入作為參考)，這些參考可以用于作為進(jìn)一步的細(xì)節(jié)理解。應(yīng)該理解，在這篇申請(qǐng)中描述的工藝特性將經(jīng)過(guò)必要的修改用于本申請(qǐng)。
優(yōu)選地，聚乙烯醇的比例占石膏總重量的0.05％-1％之間。
根據(jù)一有利的實(shí)施例，石膏還包含淀粉和/或一淀粉衍生物。
通常，淀粉和/或一淀粉衍生物的比例占石膏總重量的0.05％-5％之間，優(yōu)選地，在0.1％-1％之間。
根據(jù)本發(fā)明的石膏可以通過(guò)以任意順序混合其組份而制得。
當(dāng)然，倘若考慮到每一個(gè)主要成分的比例，那么根據(jù)本發(fā)明的石膏就可以被引入列為輔助組分，通常用來(lái)輔助其它組份的加工或使石膏具有額外的特殊特性的添加劑。作為此類添加劑的例子，其制成原料可能包括保水試劑或增稠劑、滑脫劑、分散劑、防膠凝劑、顏料、殺生物劑和防泡劑。這些添加劑在申請(qǐng)WO-A-9702395中有描述(其內(nèi)容在此引入作為參考)，這些參考可以用于作為進(jìn)一步的細(xì)節(jié)理解。
根據(jù)本發(fā)明的石膏，通過(guò)石膏板可以用來(lái)制做許多類型的制品，例如隔墻、墻面覆蓋物或懸掛的或非懸掛的天花板。
根據(jù)本發(fā)明的石膏，通過(guò)紙面石膏板，特別適合于用來(lái)制備制品。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的石膏，也許僅僅作為一種整理石膏，一種提供填充石膏功能的傳統(tǒng)石膏來(lái)使用。根據(jù)本發(fā)明的方法通常，用石膏板來(lái)制備一制品包括并置石膏板，用一填充石膏填充兩板之間的間隔，敷設(shè)膠帶，用所述填充石膏覆蓋膠帶，以及用一整理石膏覆蓋填充石膏。
出人意料地，本發(fā)明的發(fā)明人成功地用同一種石膏作為填充石膏和整理石膏制做制品。這是通過(guò)下列途徑獲得的(1)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的和如上文所描述的石膏；和/或(2)通過(guò)匹配成品或完整接縫料(即填充的和整理的)中的疏水劑(硅氧烷)的含量與板飾面中的疏水劑(硅氧烷)的含量；和/或(3)通過(guò)增加在申請(qǐng)WO-A-9702395中描述的那些石膏類型的粘合劑含量，和任選地，增加硅酸鹽基添加劑(除了礦物填料)的含量。
關(guān)于第一點(diǎn)(1)，此石膏已經(jīng)在上文做了詳細(xì)的描述。
關(guān)于第二點(diǎn)(2)，匹配飾面與石膏之間的硅氧烷含量在申請(qǐng)WO-A-9702395中沒(méi)有進(jìn)行清楚地說(shuō)明。因此，本發(fā)明建議將石膏含量與飾面含量的重量比優(yōu)化到3-10之間，使飾面與板具有優(yōu)選的含量值。
關(guān)于第三點(diǎn)(3)，對(duì)于膠帶的粘合在申請(qǐng)WO-A-9702395中沒(méi)有進(jìn)行討論和說(shuō)明，因?yàn)槟z帶的粘合不是評(píng)判整理石膏的標(biāo)準(zhǔn)。因此，本發(fā)明建議增加粘接劑含量和/或?qū)⒕垡蚁┐继砑拥皆谏暾?qǐng)WO-A-9702395中描述的石膏類型中，以便優(yōu)化膠帶的粘合(其他特性不受影響)。
根據(jù)本發(fā)明額外的和有利的特性，具有一紙飾面，涂層的硅氧烷含量在0.1％-1％之間的石膏板被接合在一起。根據(jù)本發(fā)明的另一特性，石膏中疏水劑或硅氧烷添加劑的含量在0.5％-3％之間。為了上文描述的優(yōu)化，石膏含量與飾面含量的重量比在3-10之間。
因此，這樣就在易涂漆、墻紙的有效保留、墻紙的剝離性、石膏與石膏板飾面之間的良好粘合之間取得了一個(gè)完美的折衷，這在閱讀了后面的實(shí)施例以后就會(huì)更加明了。
以申請(qǐng)人名義申請(qǐng)的歐洲專利申請(qǐng)?zhí)朎P521,804中描述了一種用以覆蓋石膏板的紙，和被這種紙覆蓋的石膏板。這些石膏板非常適合于和本發(fā)明中的石膏使用。
實(shí)施例1對(duì)照石膏，其組份與上文國(guó)際申請(qǐng)WO-A-9702395一致，石膏A-F根據(jù)本發(fā)明制備。
不同的石膏，除了基本的組份以外，還包含通常在石膏生產(chǎn)中使用的，并為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的添加劑。
不同石膏的組份在下表中列出
(1)疏水膨脹珍珠巖；(2)胺化聚二甲基硅氧烷類樹(shù)脂；(3)改性纖維素醚；(4)芳香(非金屬的，非酚類的)化合物增效混合劑。
實(shí)施例2如上述申請(qǐng)EP-A-521 804中描述的，測(cè)試從Lafarge Pltres爐灶所得的PREGYLISS 35硬化石膏對(duì)板的粘合力，含有a)一含有0％硅氧烷的涂層；b)一含有0.2％硅氧烷的涂層；c)一含有0.4％硅氧烷的涂層。
研究發(fā)現(xiàn)，涂層中過(guò)高的硅氧烷含量不利于傳統(tǒng)硬化石膏的良好粘接(粘合力值至多0.25MPa)。
實(shí)施例3其中附著力的測(cè)試按照在1998年1月起草的歐洲標(biāo)準(zhǔn)草案CEN241N175中的第6.5段中描述的條件下進(jìn)行，其中涵蓋了實(shí)施例1中的對(duì)照石膏樣品和石膏A-F樣品的涂層特性，其板的涂層的硅氧烷含量為0.4％。
膠帶粘接測(cè)試按照在“Guide technique-Enduits de traitement desjoints entre plaques de pltre-modalitésd′essais″[技術(shù)指南-用于處理石膏板之間接合處的石膏-測(cè)試方法]中描述的條件下進(jìn)行，此方法是由負(fù)責(zé)起草技術(shù)文獻(xiàn)的CSTB委員會(huì)第九號(hào)專家組起草的(1999年1月)。下表列出測(cè)試結(jié)果。
非常明顯，根據(jù)本發(fā)明的石膏與對(duì)照石膏相比，具有更好的性能。
實(shí)施例4制備出實(shí)施例3中提到的接頭。用傳統(tǒng)的方法將一墻紙敷設(shè)于接頭上。
接下來(lái)，為了測(cè)試板上飾面紙涂層中硅氧烷的含量對(duì)剝離性能的影響，進(jìn)行一蒸汽剝離測(cè)試。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)板上涂層中不含有硅氧烷時(shí)，剝離將變的更加困難。
這樣，將墻紙敷設(shè)然后再剝離數(shù)次。結(jié)果是相同于第一次剝離。然而，需要指出的是，在每一次剝離操作中，從含有硅氧烷涂層的板上剝離的粘接膠要明顯地比從不含有硅氧烷涂層的板上剝離的多。
實(shí)施例5進(jìn)行一測(cè)試來(lái)測(cè)定干燥后的收縮率。得到如下結(jié)果
根據(jù)本發(fā)明石膏的收縮率要比對(duì)照石膏的收縮率低。
實(shí)施例6在申請(qǐng)WO-A-9702395中描述的條件下進(jìn)行一測(cè)試，以便測(cè)定L*、a*和b*的值(CIE 1976年標(biāo)準(zhǔn)，Minolta CR310儀器)。得到下面的數(shù)值，中間列給出根據(jù)本發(fā)明石膏的平均數(shù)值，右側(cè)列給出根據(jù)實(shí)施例3中使用的申請(qǐng)EP-A-521 804中板的數(shù)值。
石膏與板之間的區(qū)別微乎其微，眼睛幾乎覺(jué)察不到。因此，如根據(jù)上文提到的申請(qǐng)WO-A-9702395中表示的表面特性就非常好。
根據(jù)本發(fā)明的石膏可以是硬化石膏或干燥石膏；優(yōu)選地是干燥石膏。在后一種情況下，干燥石膏有利地是一種被稱為預(yù)混合的石膏，也就是說(shuō)是一種已經(jīng)加了水的石膏。
權(quán)利要求
1.用于結(jié)構(gòu)組件的粘合劑或石膏，含有，以石膏總重量的百分比計(jì)-50％-85％的礦物填料；-1％-20％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；-1％-15％的，除了礦物填料的硅酸鹽基添加劑；-0.2％-5％的硅氧烷衍生物疏水劑；-0.05％-5％的聚乙烯醇；和-補(bǔ)足到100％的水。
2.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的石膏，其還包括淀粉和/或一種淀粉衍生物。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中淀粉和/或淀粉衍生物的比例在0.05％-5％之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中硅酸鹽基添加劑包含滑石粉和/或云母和/或一種黏土。
5.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的石膏，其中硅酸鹽基添加劑是一種滑石粉/云母混合物。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中粘合劑比硅酸鹽基添加劑的重量比在0.5-2之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中粘合劑/疏水劑的重量比在1.5-10之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中礦物填料還包括珍珠巖，優(yōu)選地，為膨脹珍珠巖。
9.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的石膏，其中礦物填料含有2％-5％，以石膏總重量計(jì)的珍珠巖。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料選自聚乙酸乙烯酯均聚物(增塑的或未增塑的)、乙烯/乙酸乙烯酯二元共聚物(增塑的或未增塑的乙烯-乙酸乙烯共聚物)、乙烯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯二元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯二元共聚物、聚丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸類二元共聚物、苯乙烯/丙烯酸類二元共聚物、苯乙烯/丁二烯二元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯/丙烯酸三元共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯基支鏈烷烴羧酸酯/乙烯基順丁烯二酸三元共聚物、丙烯酸三元共聚物以及它們的摻合物。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中硅氧烷衍生物選自硅氧烷酯、硅烷、氫化硅油、乳化硅油、乳化氨基硅氧烷、烷基硅氧烷樹(shù)酯、例如氫甲基聚硅氧烷和胺化聚二甲基硅氧烷以及它們的混合物。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，其中礦物填料含有碳酸鈣CaCO3。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏，含有，以石膏總重量的百分比計(jì)-50％-70％的礦物填料；-2％-12％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；-3％-10％的硅酸鹽基添加劑；-0.5％-3％的硅氧烷衍生物疏水劑；-0.05％-1％的聚乙烯醇；-0.1％-1％的淀粉和/或一種淀粉衍生物；和-補(bǔ)足到100％的水。
14.制備根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的石膏的方法，其中所述石膏組份以任意順序混合。
15.制備一制品的方法，包括并置具有紙飾面的石膏板，用一填充石膏填充兩板之間的間隔，敷設(shè)膠帶，用所述填充石膏覆蓋膠帶，以及用一整理石膏覆蓋所述填充石膏，其特征在于，整理石膏的硅氧烷含量與飾面的硅氧烷含量的重量比在3-10之間。
16.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中飾面紙涂層的硅氧烷含量在0.1％-1％之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的方法，其中同樣的石膏被用作填充和整理石膏。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中的石膏含有的一種粘合劑含量，使粘合劑與硅酸鹽基添加劑的重量比在0.5-2之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中的石膏含有的一種粘合劑含量，使粘合劑與疏水劑的重量比在1.5-10之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使用的石膏是根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的石膏。
21.制備一制品的方法，包括；并置具有紙飾面的石膏板，用一填充石膏填充兩板之間的間隔，敷設(shè)膠帶，用所述填充石膏覆蓋膠帶，以及用一整理石膏覆蓋所述填充石膏，其特征在于，填充與整理石膏是根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的一種石膏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于結(jié)構(gòu)組件的，特別是用作紙面石膏板的勾抹接縫的混合物。所述混合物，以混合物總重量的百分比計(jì)，含有50％－85％的礦物填料；1％－20％的能夠分散在水相中的有機(jī)粘結(jié)材料；1％－15％的，除了礦物填料的硅酸鹽基添加劑；0.2％－5％的硅氧烷衍生物疏水劑；0.05％－5％的聚乙烯醇；和補(bǔ)足到100％的水。本發(fā)明也涉及制備如，隔墻、墻或天花板覆層等制品的方法。
文檔編號(hào)C04B14/10GK1441753SQ0181251
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月18日
發(fā)明者C·博內(nèi)托, P·博爾內(nèi)-查斯特爾, A·珀蒂 申請(qǐng)人:拉法基石膏公司