[发明专利]无机粘合剂组合物中的纤维素醚和微晶纤维素

说明书

交叉引用声明

本申请要求2010年6月29日提交的美国临时申请号61/359,381的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用结合在此。

发明背景

发明领域

本发明涉及无机粘合剂组合物以及用于无机粘合剂组合物的添加剂包以及提高无机粘合剂组合物的性能的方法。

相关技术描述

水基无机粘合剂组合物包括石膏基接缝灰浆组合物、石膏基喷射灰浆和水泥基瓷砖粘合剂。这些组合物在它们的涂覆过程中需要手工操作，使得劳动力成本成为它们的涂覆中的显著部分。此外，这些组合物在建筑物结构中履行视觉功能，所以可加工性上的容易性以及它们的性能性质对于以有效率的方式获得审美上令人满意的精加工是关键的。因此，需要的是提高水基无机粘合剂组合物的可加工性和最终性能以增加它们的涂覆的速度和/或容易性，并提高它们的最终性能以便降低成本同时改善结果。

WO2008/122345公开了高度取代的特殊羟基纤维素醚即甲基羟丙基纤维素作为石膏粘接建筑材料体系中的添加剂的使用，以提高可处理性并且尤其是团块形成。虽然该参考文献公开了对石膏基体系的可加工性的改进，但是该方法需要特殊甲基羟丙基纤维素的合成和研磨干燥，这是一种复杂的工艺，该工艺使得添加剂昂贵。

需要的是在不需要甲基羟丙基纤维素的情况下提高水基无机粘合剂组合物的可加工性和/或最终性质。还需要的是找到改进组合物超越仅基于石膏的体系的通用方式。

发明概述

令人惊讶地，包含与微晶纤维素组合的纤维素醚的水基无机粘合剂组合物表现提高的可加工性和/或最终性质。尤其是，包含纤维素醚和微晶纤维素这两者令人惊讶地提供以下益处：(a)在石膏基接缝灰浆组合物中，存在团块形成上的减少；(b)在石膏喷射灰泥中，存在可加工性上的提高，尤其是流平性上的提高；和(c)在水泥基瓷砖粘合剂中，存在增加的抗冻熔性。纤维素醚和微晶纤维素的组合对于包含石膏基体系和水泥基体系的水基无机粘合剂组合物的广度提供改进。

在第一方面，本发明是一种水基无机粘合剂组合物，所述组合物包含无机粘合剂、纤维素醚和微晶纤维素。第一方面的适宜的实施方案可以包括以下特征中的任一个或多于一个的任意组合：无机粘合剂选自由石膏基灰浆和水泥组成的组；基于纤维素醚和微晶纤维素的总重量，微晶纤维素以10-30重量％的浓度存在；基于水基无机粘合剂组合物的总干重量，纤维素醚和微晶纤维素的总浓度(combined concentration)在0.01至1.0重量％的范围内；还包含水；微晶纤维素没有结块添加剂材料；和组合物没有甲基羟丙基纤维素。

在第二方面，本发明是一种用于水基无机粘合剂组合物的添加剂包(additive package)，所述添加剂包包含纤维素醚和微晶纤维素。第二方面的适宜的实施方案可以还包括以下特征中的一个或多于一个的任意组合：基于纤维素醚和微晶纤维素的总重量，微晶纤维素的浓度以10-30重量％的浓度存在；微晶纤维素没有结块添加剂材料；并且组合物没有甲基羟丙基纤维素。

在第三方面，本发明是一种用于提高水基无机粘合剂组合物的性能的方法，所述方法包括在水基粘合剂组合物中共混纤维素醚和微晶纤维素的组合。第三方面的适宜的实施方案可以具有以下特征中的任意一个或多于一个的任意组合：基于纤维素醚和微晶纤维素的总重量，微晶纤维素的浓度以10-30重量％的浓度存在；基于水基无机粘合剂组合物的总干重量，纤维素醚和微晶纤维素的总浓度在0.01至0.1重量％的范围内；微晶纤维素没有结块添加剂材料。

本发明的粘合剂组合物可用作建筑和构造材料。本发明的添加剂包可用于制备本发明的粘合剂组合物。本发明的方法可用于提高水基无机粘合剂组合物的性质并用于制备本发明的粘合剂组合物。

发明详述

除非测试方法序号包括不同的日期，测试方法是指在该文件的优先权日时的最新测试方法。对测试方法的引用包含对于测试协会和测试方法号的引用两者。在本文应用以下测试方法缩写：ASTM是指美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials)；EN是指欧洲标准(European Norm)；DIN是指德国标准化研究所(Deutsches Institute fürNormung)；并且ISO是指国际标准化组织(International Organization forStandards)。