JP4260004B2

JP4260004B2 - 低粉塵壁補修コンパウンド

Info

Publication number: JP4260004B2
Application number: JP2003501808A
Authority: JP
Inventors: ナサニエル・ピー・ラングフォード
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-04-23
Also published as: ATE422490T1; CA2447148C; CA2447148A1; US20030066456A1; WO2002098814A1; JP2005500967A; EP1397321A1; US6676746B2; DE60231115D1; EP1397321B1

Description

本発明は、概して壁の欠陥を補修するのに、または近接するウォールボードパネル間の継ぎ目を充填するのに使用される、ドライウォールジョイントコンパウンドなどの、サンドペーパーで研磨して平滑仕上できる壁補修コンパウンドに関する。より具体的には本発明は、完全に乾燥し硬化したコンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する、空中浮揚粉塵量を減少させる添加剤を含むが、それでもなお従来のジョイントコンパウンドに匹敵する特性を有するような壁補修コンパウンドに関する。

住宅用および商業用建築物の内装壁は、単に「ウォールボード」または「ドライウォール」と称されることが多い、石膏ウォールボードパネルを使用して構築されることが多い。ウォールボードパネルは釘またはその他の締結具を使用して間柱に取り付けられ、近接するウォールボードパネル間の継目は、ジョイントコンパウンドと称される特別に配合された接着剤組成物を使用して充填されて、継目が隠される。近接するウォールボード間の継ぎ目を隠す、そしてその結果平らで継目のない壁面を作る手順は、典型的に鏝などを使用して、柔らかい湿潤なジョイントコンパウンドを近接するウォールボードパネルの突合わせ端によって形成される継ぎ目またはシーム内に塗布するステップを含む。次にガラス繊維、布帛、または紙強化テープ材料を湿潤なジョイントコンパウンド内に包埋して、コンパウンドを乾燥し硬化させる。ジョイントコンパウンドが硬化した後、ジョイントコンパウンドの第２の層が継ぎ目の上およびテープ上に塗布されて継ぎ目を完全に充填して、平らな表面が提供される。この層もまた硬化させる。硬化したら、ジョイントコンパウンドをサンドペーパーで平らに研磨して、表面の不規則さをなくす。次にペンキまたは壁紙などの壁装材をジョイントコンパウンド上に適用して、継ぎ目およびドライウォールコンパウンドをペンキまたは壁装材の下で見えなくできる。また同じジョイントコンパウンドを使用して、壁面に連続的で平らな外見を与えるように、ウォールボードパネルを間柱に取り付けるのに使用される釘またはねじによって生じる欠陥を隠すことができ、あるいはウォールボードパネルのその他の欠陥を補修できる。

近接するウォールボードパネル間の継目を隠すために、種々のドライウォールジョイントコンパウンドが知られている。従来のジョイントコンパウンドは、典型的に充填材およびバインダーを含む。従来の充填材は、「レディーミックス」ジョイントコンパウンドで使用される炭酸カルシウムおよび硫酸カルシウム二水塩（石膏）、および「凝結タイプ」ジョイントコンパウンドで使用される半水硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４−１／２Ｈ_２Ｏ、焼石膏（ｐｌａｓｔｅｒｏｆＰａｒｉｓ）または焼石膏（ｃａｌｃｉｎｅｄｇｙｐｓｕｍ）とも称される）である。プレミックスまたは乾燥タイプジョイントコンパウンドとも称されるレディーミックスジョイントコンパウンドは、製造中に水とプレミックスされ、現場では水の添加は、ほとんどあるいは全く必要ない。このようなジョイントコンパウンドは、水が蒸発してコンパウンドが乾燥すると硬化する。他方、凝結タイプのジョイントコンパウンドは水と混合すると硬化し、それによって二水和物の結晶の形成とインターロックがを引き起こされる。従って凝結タイプジョイントコンパウンドは、典型的に乾燥粉末形態で現場に提供され、次に使用者はそれに十分量の水を添加して、コンパウンドに適切な稠度を与える。

従来のジョイントコンパウンドのサンドペーパー研磨に結びついた粉塵生成およびクリーンアップの問題を減少させる取り組みにおいて、専用の粉塵の出ないドライウォールサンダーを開発するための種々の試みがなされている。例えばマテチュク（Ｍａｔｅｃｈｕｋ）に付与された特許文献１は、粉塵の放出を最小化するように設計されたサンディングヘッドをはじめとするドライウォールサンダーを開示し、サンディングヘッドに真空掃除器を取り付けて粉塵を収集することをさらに開示する。クロムホルツ（Ｋｒｕｍｈｏｌｚ）に付与された特許文献２は、湿潤なスポンジを使用して空中浮揚粉塵の形成を防止する、粉塵の出ないドライウォール仕上機を開示する。

しかし従来の動力サンダーまたは手動サンダーを使用して、従来のジョイントコンパウンドをサンドペーパー研磨する際に、粉塵は問題のままである。したがって空中浮遊できる多量の微粒子を生成することなく従来のサンダーを使用してサンドペーパー研磨できながら、その特性は従来のドライウォールコンパウンドに匹敵するジョイントコンパウンドに対する必要性が存在する。

したがって多量の空中浮揚粉塵を生成することなくサンドペーパー研磨できる、壁補修コンパウンド組成物を提供することが望ましい。市販のジョイントコンパウンドに混合して、ジョイントコンパウンドの特性にその他の点では干渉することなく、サンドペーパー研磨手順において空中浮揚粒子の形成を抑制できる添加剤を提供することが望ましい。より具体的には、塗布された多孔性材料中で表抜けしない粉塵減少添加剤を含む低粉塵壁補修コンパウンド組成物を提供し、従来のウォールボード、金属、およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などのプラスチックをはじめとする様々な表面に良好に付着する壁補修コンパウンドをさらに提供することが望ましい。
米国特許第４，７８２，６３２号公報米国特許第４，９５５，７４８号公報

本発明は、完全に乾燥または硬化させて次にサンドペーパー研磨すると、従来のジョイントコンパウンドよりも少ない空中浮揚粉塵を生成する、ドライウォールジョイントコンパウンドなどの壁補修コンパウンドを提供する。より具体的には本発明は、粉塵減少添加剤をサンドペーパー研磨できるコンパウンドに混ぜて、コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する粉塵量を減少させる方法を提供する。

粉塵減少添加剤は、典型的に壁表面に塗布される前に湿潤なジョイントコンパウンドにプレミックスされる。下で述べる試験手順のどちらかを使用して測定した際に、概して粉塵減少添加剤は、１０μｍ以下のサイズを有する空中浮揚粉塵粒子量を添加剤なしで生成する粉塵量の５０％未満に減少させる。特定の実施態様では、添加剤のない混合物と比べて、空中浮揚粉塵粒子量は少なくとも７５％減少する。最も好ましくは、空中浮揚粉塵のレベルは９０％を超えて減少する。

一実施態様では、本明細書で述べられる試験手順に従ってサンドペーパー研磨する際に、本発明の硬化した壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨することにより生成する空中浮揚粒子の平均量は、５０ｍｇ／ｍ^３未満である。その他の特定の実施態様では、生成する粉塵量は約１５ｍｇ／ｍ^３未満、より好ましくは約１０ｍｇ／ｍ^３未満、そして最も好ましくは約５ｍｇ／ｍ^３未満である。

一態様では本発明は、充填材と、バインダー材料と、コンパウンドをサンドペーパー研磨する際にコンパウンドによって生成する粉塵量を減少させるための粉塵減少添加剤手段と、を含む、サンドペーパー研磨できる壁補修コンパウンド組成物を提供する。

適切な粉塵減少添加剤としては、鉱物油、植物油、および動物油などの油と、界面活性剤と、油樹脂性混合物と、ピッチと、溶剤と、パラフィンと、天然および合成ワックスをはじめとするワックスと、グリコールと、その他の石油派生物とが挙げられる。廃糖蜜などの上記カテゴリに当てはまらないその他の材料も壁補修コンパウンドによって生成する粉塵量を効果的に減少させるかもしれない。

壁補修コンパウンド調合物は、樹脂などの従来の充填材およびバインダー材料を含む。壁補修コンパウンドはまた、界面活性剤および増粘剤を含んでも良い。硬化する前に、壁補修コンパウンドは好ましくは十分量の水を含んで、壁表面に塗布できる泥状の広げられる材料を形成する。本発明は、従来のジョイントコンパウンドと混合して、サンドペーパー研磨中に従来のコンパウンドによって生成する粉塵量を減少できる、粉塵減少添加剤も提供する。粉塵減少添加剤は乾燥タイプ（すなわちレディーミックス）または凝結タイプジョイントコンパウンドの双方と共に使用できる。

本発明は、良好な引張強さ、サンドペーパー研磨性、鏝塗適性、可塑性、保水性、粘着性、粘度安定性、良好な硬化特性、金属およびＰＶＣへの良好な付着性、良好なペンキ付着性を有し、亀裂に抵抗し、最小の収縮を有し、軽量であり、低価格であり、従来のジョイントコンパウンドが提供するものに匹敵するその他の特性を有するジョイントコンパウンドも提供する。

本発明の特定の実施態様では、粉塵減少添加剤は油を含む。粉塵減少添加剤は、少なくとも２種の油の混合物をさらに含んでも良く、ワックスをさらに含んでも良い。油の混合物は、鉱物油および植物油を含んでも良い。好ましい鉱物油は、ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油である。適切な植物油としては、綿実油、亜麻仁油、ココナツ油、オリーブ油、桐油、落花生油、コーン油、およびそれらの混合物が挙げられる。

粉塵減少添加剤が油を含む場合、壁補修コンパウンドは、好ましくは界面活性剤を含んで油を乳化するのを助ける。粉塵減少添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約１０％未満を構成する。好ましくは粉塵減少添加剤は、湿重量パーセントで壁補修コンパウンドの約１．０％〜約５％、最も好ましくは，約３％〜約４％を構成する。本発明の特定の実施態様では、粉塵減少添加剤は油およびワックスを含み、粉塵減少添加剤中の油とワックスとの比率は少なくとも約１０：１である。

粉塵減少添加剤がワックスと油を含み、粉塵減少添加剤がコンパウンドの総湿重量の約０．５％未満を構成する本発明の一実施態様では、粉塵減少添加剤は、サンドペーパー研磨中にコンパウンドによって生成する粉塵量を少なくとも約４０％減少させる。粉塵減少添加剤量がコンパウンドの総湿重量の約１．５％に増大すると、コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する粉塵量は、少なくとも約６５％減少する。粉塵減少添加剤量がコンパウンドの総湿重量の約２．５％に増大すると、コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する粉塵量は、少なくとも約８０％減少する。粉塵減少添加剤量がコンパウンドの総湿重量の約３．３％に増大すると、コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する粉塵量は、少なくとも約９０％減少する。生成する粉塵量のさらなる減少は、粉塵減少添加剤量をさらに増大させることで達成できる。

本発明はまた、充填材と、バインダー材料と、油および／またはワックスをはじめとする粉塵減少添加剤と、従来のウォールボードなどのジョイントコンパウンドが塗布される多孔性基材中に油が移行または表抜けする可能性を最小化するのに有効量の流動学的添加剤と、を含む、サンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物も提供する。所要の流動学的添加剤の量は、所望の機能を遂行するのに必要な量であり、調合物中に存在する粉塵減少添加剤量に左右される。概して流動学的添加剤の量は、粉塵減少添加剤の量が壁補修コンパウンドの総湿重量の４重量％以下である場合に、表抜けを排除するのに十分である。

一実施態様では、流動学的添加剤は有機粘土を含む。流動学的添加剤は、ベントナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、およびそれらの混合物を含んでも良い。ジョイントコンパウンドは、極性添加剤をさらに含んでも良い。適切な極性添加剤としては、メタノールと水の混合物、炭酸プロピレン、炭酸プロピレンと水の混合物、エタノールと水の混合物、アセトン、ｇ−ブチロラクトン、またはオクチルフェノキシポリエトキシエタノールが挙げられる。好ましい極性添加剤はアセトンである。

流動学的添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０〜約１％、好ましくは約０．０５〜約０．５％、そしてより好ましくは約０．１〜約０．２％を構成する。流動学的添加剤は、概して粉塵減少添加剤の総湿重量の約１％〜約１０％、好ましくは約２％〜約７％、より好ましくは約３．５％〜約５．５％を構成する。

流動学的添加剤の有効性を最適化するために、好ましくは極性添加剤もまた粉塵減少添加剤中に含まれる。極性添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０〜約０．０５％、好ましくは約０．０２〜約０．０４％の範囲の量で存在する。極性添加剤は、概して粉塵減少添加剤の総湿重量の約０％〜約４％の範囲、好ましくは約０．５％〜約２％、より好ましくは約０．６％〜約１％の量で存在する。

壁補修コンパウンドは、増粘剤、湿潤剤、防腐剤、殺黴剤、および従来のドライウォールジョイントコンパウンド中に見られるその他の成分を含んでも良い。

さらに別の態様では本発明は、充填材と、バインダー材料と、ワックスおよび油の混合物を含む粉塵減少添加剤とを含むサンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物を提供する。本発明の特定の態様では、粉塵減少添加剤の混合物はワックス、油、流動学的添加剤、および極性添加剤を含む。

本発明は、流動学的添加剤を粉塵減少添加剤に添加することで、油を含む粉塵減少添加剤を含有する低粉塵壁補修コンパウンドの表抜けを減少させる方法も提供する。方法は、極性添加剤を粉塵減少添加剤に添加するステップを含んでも良い。

下の詳細な説明を参照することにより、これらおよびその他の本発明の特徴と利点を当業者は理解するであろう。

本発明によれば、亀裂、シーム、孔あるいは近接するウォールボードパネル間の継目などの壁表面のその他の欠陥を充填し補修するのに適したサンドペーパー研磨できる組成物が提供される。本発明の組成物は、充填材およびバインダー材料を含む従来の壁補修コンパウンド材料と組み合わされた粉塵減少添加剤を含み、低粉塵壁補修コンパウンドを形成する。粉塵減少添加剤とは、空中浮揚できる粒子の形成を防止、最小化、抑制、低下、または阻害できるあらゆる成分を指す。「空中浮揚粒子」または「空中浮揚粉塵粒子」と言う表現は、コンパウンドのサンドペーパー研磨または磨耗中に生成し、空気によってまたは空気中を運搬されることができる微粒子を指す。壁補修コンパウンドとは、ドライウォール、木材、および漆喰などの亀裂、シーム、孔、およびその他の表面の欠陥を充填し補修するのに有用なサンドペーパー研磨できる組成物を指す。壁補修コンパウンドとしては、ジョイントコンパウンドおよびスパックリングコンパウンドなどの内装仕上げおよびパッチコンパウンドが挙げられる。

本発明では、あらゆる従来の充填材が使用できる。適切な充填材としては、レディーミックスタイプジョイントコンパウンドのための炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）および硫酸カルシウム二水塩（ＣａＳＯ_４−２Ｈ_２Ｏ、一般に石膏と称される）、および凝結タイプジョイントコンパウンドのための半水硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４−１／２Ｈ_２Ｏ）が挙げられる。壁補修コンパウンドはまた、ガラス微泡、雲母、発泡パーライト、滑石、石灰石、葉蝋石、シリカ、および珪藻土などの１つ以上の二次的充填材を含んでも良い。ガラス泡および発泡パーライトは、概して壁補修コンパウンドのサンドペーパー研磨性を改善し、密度を低下させることによって軽量壁補修コンパウンドの形成を助け、硬化時に収縮を減少させる。雲母は、壁補修コンパウンドが硬化するに連れて亀裂が形成するのを防止するのを助ける。

充填材は、概して調合物の総湿重量（すなわち水を含む）を基準にして、壁補修コンパウンド重量の約２０％〜約８０％を構成する。より好ましくは充填材は、総湿重量の約４０％〜約６５％、そして最も好ましくは約４５％〜約６０％を構成する。

本発明の壁補修コンパウンドはまた、バインダーまたは樹脂も含む。適切なバインダーとしては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル共重合体、ビニルアクリル共重合体、スチレンブタジエン、ポリアクリルアミド、その他のアクリルポリマー、その他のラテックスエマルジョン、天然および合成澱粉、およびカゼインが挙げられる。これらのバインダーは、単独でまたは相互に組み合わせて使用できる。バインダーの量は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約１％〜約２５％の範囲であることができる。バインダーは、好ましくは総湿重量の約２％〜約１５％、より好ましくは約４％〜約９％、そして最も好ましくは６％〜約８％を構成する。好ましいバインダーは、ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パークのレイコード・ケミカル・インコーポレーテッド（ＲｅｉｃｈｏｌｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ＲｅｓｅａｒｃｈＴｒｉａｎｇｌｅＰａｒｋ，ＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａ））から入手できる可塑化ポリ酢酸ビニルラテックスであるウォールポル（ＷａｌｌＰｏｌ）ＣＰＳ１０４、およびペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できる酢酸ビニル／アクリル共重合体であるローバス（Ｒｏｖａｃｅ）９１００である。

壁補修コンパウンドはまた、バインダー増粘剤を含んで、バインダーを増粘するのを助けても良い。好ましいバインダー増粘剤としては、ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できるアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＡＳＥ１０００またはアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＲＭ２０２０ＮＰＲが挙げられる。

本発明の特徴的特性に従って、低粉塵壁補修コンパウンドは、乾燥され完全に硬化された壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨する間に生成する空中浮揚粒子量を減少させる役割を果たす、粉塵減少添加剤を含む。添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約１０％未満を構成する。粉塵減少添加剤は、好ましくは壁補修コンパウンドの湿重量％で、約０．５％〜約５％、より好ましくは約２．０％〜約５％、そして最も好ましくは約３％〜約４％を構成する。壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨して生成する粉塵量を減少させるのに必要な粉塵減少添加剤量は変動することができるが、０．５％未満の粉塵減少添加剤を含むコンパウンドは、粉塵レベルを５０％未満減少させ、５％を超える量は、たとえ粉塵減少添加剤が、このような表抜けを排除するための流動学的添加剤および極性添加剤を含んでも、それが塗布される基材中ににじむ傾向があることが分かった。

動物、植物、および鉱物油（飽和および不飽和）などの油、そして石油およびワックスに由来する油をはじめとする多くの成分が、壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に生成する空中浮揚粒子量を効果的に減少させることが分かっている。好ましい粉塵減少添加剤はワックスと油の混合物であり、壁補修コンパウンドの総湿重量の約０．５％〜約５％、好ましくは約１％〜約５％、より好ましくは約２％〜約４％、そして最も好ましくは約３％〜約４％を構成する。油は、鉱物油、植物油、またはそれらの混合物であっても良い。適切な植物油としては、綿実油、亜麻仁油、ココナツ油、オリーブ油、桐油、落花生油、コーン油、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい鉱物油はケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油である。粉塵減少添加剤中の油とワックスの比率は、概して約２：１〜約２０：１、好ましくは約１０：１〜約１５：１、そして最も好ましくは１３：１〜１５：１の範囲である。

油を乳化するのを助けるために、壁補修コンパウンドは好ましくは、壁補修コンパウンドの総湿重量の概して０．３％未満、そして好ましくは約０．０５％〜約０．２％を構成する界面活性剤を含む。好ましい界面活性剤はコネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アンド・プラスチックスＣｏ．Ｉｎｃ．（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅＣｈｅｍｉｃａｌｓａｎｄＰｌａｓｔｉｃｓＣｏ．Ｉｎｃ．，Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）から入手できる非イオン性界面活性剤であるトリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５である。

調合物中の水の量を減少させるために、組成物は分散剤を含んでも良い。組成物中の水の量を減少させることで、表面に塗布した後のコンパウンドの乾燥時間が短縮され、収縮と結びついた亀裂の問題が最小化される。分散剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０％〜約２％、そして好ましくは約０．０１％〜約０．５％を構成する。適切な分散剤はコネチカット州ウォリングフォードのＢＹＫケミＵＳＡインコーポレーテッド（ＢＹＫＣｈｅｍｉｅＵＳＡＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手できるＢＹＫ１５６である。

組成物はまた、壁補修コンパウンドの乾燥速度を遅延させる成分を含んで、それによって壁補修コンパウンド塗布時の有用なオープンタイムを延長させても良い。この蒸発遅延成分は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０％〜約２％、そして好ましくは約０．０１％〜約０．５％を構成する。適切な成分としては、グリセリン、プロピレングリコール、およびエチレングリコールが挙げられる。

壁補修コンパウンド調合物は、好ましくはセルロースエーテルなどのセルロース増粘剤を含む。適切な増粘剤としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、およびナトリウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が挙げられる。これらの増粘剤は、単独でまたは相互に組み合わせて使用できる。その他の適切な増粘剤としては、ニュージャージー州イゼリンのエンゲルハード・コーポレーション（ＥｎｇｅｌｈａｒｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｓｅｌｉｎ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ））から入手できる無機鉱物（粘土）増粘剤であるアタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）、およびデラウェア州ウィルミントンのハーキュリーズ・インコーポレーテッド、アクアロン部門（ＨｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，ＡｑｕａｌｏｎＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手できるセルロースポリマーであるネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３が挙げられる。

増粘剤の量は、壁補修コンパウンドの総湿重量の約０．５％〜約６％、好ましくは約１％〜約５％、そしてより好ましくは約２％〜約４％の範囲であることができる。好ましい実施態様では、増粘剤は、壁補修コンパウンドの総湿重量の約２％〜約４％を構成する、アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）およびネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３の組み合わせであり、アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）とネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３との比率は、約８：１〜約１０：１の範囲である。アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）はまた、スリップ特性が改善された壁補修コンパウンドも提供する。

さらに壁補修コンパウンドのスリップ、鏝塗適性、およびその他の塗布特性は、アタパルガス粘土、ベントナイト、イライト、カオリン、およびセピオライトなどの粘土、そして澱粉と混合された粘土を添加することで調節できる。

油を含む粉塵減少添加剤は、好ましくは流動学的添加剤を含む。流動学的添加剤は油をゲル化する役割を果たすことにより、従来のウォールボードなどの壁補修コンパウンドが塗布される多孔性基材中への油の移行（すなわち表抜け）を減少させる。適切な流動学的添加剤としては、ベントナイト、ヘクトライト、モンモリロナイトなどの有機粘土、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい流動学的添加剤は、商品名ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８の下にニュージャージー州ハイツタウンのレオックス・インコーポレーテッド（ＲｈｅｏｘＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる。

流動学的添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０〜約１％、好ましくは約０．０５〜約０．５％、そしてより好ましくは約０．１〜約０．２％を構成する。流動学的添加剤は、概して粉塵減少添加剤の総湿重量の約１％〜約１０％、好ましくは約２％〜約７％、そしてより好ましくは約３．５％〜約５．５％を構成する。

流動学的添加剤の有効性を最適化するために、粉塵減少添加剤は、好ましくは極性添加剤を含む。極性添加剤は粘土小板を開くのを助けるためのウェッジとして働き、最大のゲル化を発現させるためにそれらをより利用しやすくする。適切な極性添加剤としては、メタノールと水の混合物、炭酸プロピレン、炭酸プロピレンと水の混合物、エタノールと水の混合物、アセトン、ｇ−ブチロラクトン、およびオクチルフェノキシポリエトキシエタノールが挙げられる。

極性添加剤は、概して壁補修コンパウンドの総湿重量の約０．０１〜約０．０５％、好ましくは約０．０２〜約０．０４％の範囲の量で存在する。極性添加剤は、概して粉塵減少添加剤の総湿重量の約０％〜約４％、好ましくは約０．５％〜約２％、そしてより好ましくは約０．５％〜約１％の範囲の量で存在する。

米国特許第４，４５４，２６７号で記載されるように、より軽量（すなわちより低密度）のコンパウンドを提供するために、ガラス泡または特別に処理された発泡パーライトが添加できる。壁補修コンパウンド中で使用できる追加的成分は、防腐剤、殺黴剤、不凍液、湿潤剤、消泡剤、ポリアクリルアミド樹脂などの凝集剤、およびジプロピレングリコールジベンゾエートなどの可塑剤である。

種々の成分の相対量は、本発明に従って大幅に変化できる。表１は、凝結タイプジョイントコンパウンドまたは湿潤な状態にあるレディーミックスタイプジョイントコンパウンドどちらかのための各成分の一般的範囲を示す。

［表１］
表１

試験手順Ｉ
試験手順Ｉを使用して、実施例１〜２１の壁補修コンパウンドの粉塵生成特性を評価した。空中浮揚粒子の量は次のようにして測定した。最初に、特定の配合に従って各試験標本を調製した。種々の壁補修コンパウンドのための具体的配合は、標本を調製するのに使用した方法と共に下でより詳しく述べられている。試験標本はおよそ長さ５インチ、幅１．５インチ、そして厚さ１／４インチ（５インチ×１１／２インチ×１／４インチ）であった。サンドペーパー研磨する前に、各試験標本を相対湿度が概して約２５％〜約７５％の範囲である環境内で、室温で少なくとも２４時間乾燥させて完全に硬化させた。

図１を参照すると、試験標本４ａ、４ｂ、４ｃをサンドペーパー研磨して、生成する空中浮揚粉塵粒子の量を測定するのに使用した試験密閉箱２が示される。密閉箱２は、高さ６フィート、幅４フィート、そして深さ２フィート（６フィート×４フィート×２フィート）の長方形の箱であった。密閉箱２の上壁６、底壁８、側壁１０、および後壁１２は木材から構築され、前壁１４は透明なプレキシグラスから構築されていた。底壁８の約１フィート上に位置する概して長方形の工作孔１６を前壁１４に提供して、試験実施者が手と腕を密閉箱内に入れて標本をサンドペーパー研磨できるようにした。工作孔１６は幅約７１／２インチおよび高さ約８１／２インチであった。可動性のカバー部分１８を提供して、サンドペーパー研磨の完了時に密閉箱２を完全に密閉できるようにした。標本４ａ、４ｂ、４ｃをサンドペーパー研磨するために、実線で図１に示されるようにカバー１８を上に上げた位置に配置した。サンドペーパー研磨完了時には、点線１８’で示されるようにカバー１８を下向きに旋回して、工作孔１６を完全に覆った。

ここに示すように、３個の壁補修コンパウンドの標本４ａ、４ｂ、４ｃをウォールボードの切片２０上に準備し、ウォールボードの切片２０を密閉箱２内に配置されたマウントブロック２２に固定した。試験時には、標本は密閉箱の底壁８の約１２インチ上に位置した。各標本を個別に試験し、各試験後には、測定される空中浮揚粉塵粒子量が０．０５ｍｇ／ｍ^３未満になるように密閉箱を清潔にした。空中浮揚粒子の量を測定するための粒子計測器２４を標本４ａ、４ｂ、および４ｃの中心の約４８インチ上、右側壁にマウントした。

ジョージア州ビュフォードのマキタ・コーポレーション・オブ・アメリカ（ＭａｋｉｔａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏｆＡｍｅｒｉｃａ，Ｂｕｆｏｒｄ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手できる、モデルＢ０４５５２動力パームサンダーを使用して、試験標本をサンドペーパー研磨した。手による取り扱いをより近くシミュレートするために、サンダーの底にある真空サンドペーパー研磨ポートをホットメルト接着剤で密封した。サンダーは、ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できる５×３１／２×３／４インチの開放半剛体で不織強力ストリッピングのバッキングパッド上にマウントされた、１２０グリットメッシュサンドペーパー研磨スクリーンを装着した４１／２×４インチのパッドを含んだ。通常のサンドペーパー研磨圧力を使用して、およそ１４，０００ＯＰＭ（分辺り軌道数）のサンドペーパー研磨速度でサンドペーパー研磨を実施した。通常のサンドペーパー研磨圧力は、硬化した壁補修コンパウンドのサンドペーパー研磨に典型的に要する圧力量として定義される。したがってサンドペーパー研磨圧力は、壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨する際に、普通の人によって典型的にかけられる手による圧力である。壁補修コンパウンドの硬度次第で、サンドペーパー研磨圧力は変化できることが理解されるであろう。サンドペーパー研磨は、標本が完全にサンドペーパー研磨されるまで継続した。すなわち概して平らな壁表面が生じるように、標本の全厚をサンドペーパー研磨した。ウォールボードそれ自体がサンドペーパー研磨される前に、サンドペーパー研磨を確実に中止するように注意した。各標本のサンドペーパー研磨に要する時間は、壁補修コンパウンドの硬度、およびサンドペーパー研磨の圧力次第で異なった。

サンドペーパー研磨開始時から始めて、サンドペーパー研磨の中止数分後まで空中浮揚粉塵粒子の量を測定した。概して空中浮揚粉塵のレベルは、レベルがピークレベルの５０％未満に低下するまで測定された。空中浮揚粉塵量は、ミネソタ州セントポールのＴＳＩインコーポレーテッド（ＴＳＩＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手できるダストトラック（ＤＵＳＴＴＲＡＫ）^ＴＭ煙霧質モニターモデル８５２０を使用して測定した。この粒子計測器は、１０μｍ以下のサイズを有する粒子数を測定する。実施例１〜２１で測定された粉塵量は、試験中に観察された最大レベルである。

試験手順ＩＩ
試験手順ＩＩを使用して、実施例２２〜３８で生成された空中浮揚粉塵粒子の量を測定した。試験手順ＩＩは、サンドペーパー研磨する前に、標本を少なくとも７２時間乾燥させ、空中浮揚粉塵粒子のレベルをサンドペーパー研磨開始時から測定して試験の最初の４分間の空中浮揚粉塵の平均レベルとして測定したこと以外は、試験手順Ｉと同一であった。

成分
各実施例において壁補修コンパウンドを調製するのに使用した種々の成分の概要を下に示す。

充填材
炭酸カルシウム−アラバマ州シラコーガのＥＣＣインターナショナル（ＥＣＣＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｓｙｌａｃａｕｇａ，Ａｌａｂａｍａ）から入手できる大理石粉。
炭酸カルシウム−アラバマ州シラコーガのＥＣＣインターナショナル（ＥＣＣＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｓｙｌａｃａｕｇａ，Ａｌａｂａｍａ）から入手できるマイクロホワイト（Ｍｉｃｒｏｗｈｉｔｅ）１００。
硫酸カルシウム二水塩−ニュージャージー州フィリップスバーグのＪ．Ｔ．ベーカー・ケミカルＣｏ．（Ｊ．Ｔ．ＢａｋｅｒＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる。
雲母−イリノイ州メルローズパークのクラフト・ケミカルＣｏ．（ＫｒａｆｔＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，ＭｅｌｒｏｓｅＰａｒｋ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手できる雲母ＡＭＣ。
カオリン−ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルＣｏ．（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）。
ガラス泡−ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できるＫ１（１７７μｍ−０．１４ｇ／ｃｍ^３）ガラス泡。
発泡パーライトイリノイ州ホジキンズのシルブリコＣｏｒｐ．（ＳｉｌｂｒｉｃｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｄｇｋｉｎｓ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ））から入手できるシルセル（ＳｉｌＣｅｌ）４３／３４ナトリウムカリウムアルミニウムケイ酸塩。

バインダー
エアフレックス（Ａｉｒｆｌｅｘ）ＲＰ−２２６−ペンシルベニア州アレンタウンのエア・プロダクツ・アンド・ケミカルズＩｎｃ．（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ））から入手できる酢酸ビニル−エチレン共重合体。
ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＨＧ７４Ｍ、ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＨＧ７４Ｐ、ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＡＣ４１７Ｍ、ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）２６２０、およびロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＥＣ−２８４８−ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できるアクリル樹脂。
ローバス（Ｒｏｖａｃｅ）９１００−ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できる酢酸ビニル／アクリル共重合体。
ウォールポル（ＷａｌｌＰｏｌ）ＣＰＳ１０４−ノースカロライナ州のリサーチ・トライアングル・パークのレイコルドケミカル・インコーポレーテッド（ＲｅｉｃｈｏｌｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，ＲｅｓｅａｒｃｈＴｒｉａｎｇｌｅＰａｒｋ，ＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａ）から入手できる可塑化ポリ酢酸ビニルラテックス。

ワックス
オクトワックス（Ｏｃｔｏｗａｘ）３２１−ジョージア州ダルトンのテキスタイル・ロバー＆ケミカルズＣｏ．のティアルコ・ケミカル部門（ＴｉａｒｃｏＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｖ．，ＴｅｘｔｉｌｅＲｏｂｂｅｒ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｄａｌｔｏｎ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手できる。
ボラーワックス（Ｂｏｌｅｒｗａｘ）１０７０、ボラーワックス（Ｂｏｌｅｒｗａｘ）ＩＧＩ９４１−ペンシルベニア州ウェインのボラーＩｎｃ．（ＢｏｌｅｒＩｎｃ．，Ｗａｙｎｅ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できるパラフィンワックス。
カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）５４０−コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイドＣｏｒｐ．（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅＣｏｒｐ．，Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手できる合成ワックス。

油
コーン油−従来のコーン油。ニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダック（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮｅｗＹｏｒｋ）から入手できる適切なコーン油。
リノール酸−ニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダック（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮｅｗＹｏｒｋ）から入手できる不飽和油。
ヒマシ油−ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルＣｏ．（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手できる不飽和植物油。
桐油−ミネソタ州メディナのウッヅワーカーズ・ストア（ＷｏｏｄｗｏｒｋｅｒｓＳｔｏｒｅ，Ｍｅｄｉｎａ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できる不飽和植物油。
鉱物油−ニューヨーク州ニューヨークのウィストコ・コーポレーションのソンネボーン部門（ＷｉｔｃｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＳｏｎｎｅｂｏｒｎＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮｅｗＹｏｒｋ）から入手できるカーネーション（Ｃａｒｎａｔｉｏｎ）軽鉱物油。
ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）−ニューヨーク州ニューヨークのウィストコ・コーポレーション（ＷｉｔｃｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮｅｗＹｏｒｋ）から入手できる鉱物油。

界面活性剤
粉塵減少添加剤が油を含有する場合、概して少量の界面活性剤が壁補修コンパウンド調合物に含まれ、油を乳化してそれを水性壁補修コンパウンドに組み合わせるのを助ける。しかし特定の界面活性剤は単独で使用すると、より高い濃度で粉塵減少効果を有することが分かった。
ＦＣ４３０−ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できる非イオン性界面活性剤。
トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５−コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド・ケミカル・アンド・プラスティックスＣｏ．Ｉｎｃ．（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅＣｈｅｍｉｃａｌｓａｎｄＰｌａｓｔｉｃｓＣｏ．Ｉｎｃ．，Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手できる非イオン性界面活性剤（オクチルフェノキシポリエトキシエタノール）。
バリクアット（Ｖａｒｉｑｕａｔ）Ｂ−２００−オハイオ州ダブリンのシュレックス・ケミカルＣｏ．Ｉｎｃ．，ＳｈｅｒｅｘＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．Ｉｎｃ．，Ｄｕｂｌｉｎ，Ｏｈｉｏ）から入手できるカチオン性界面活性剤（塩化ベンジルトリメチルアンモニウム６０％）。
ステオール（Ｓｔｅｏｌ）ＫＳ４６０−イリノイ州ノースフィールドのステフォン・ケミカルＣｏ．（ＳｔｅｐｈｏｎＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ．）から入手できるアニオン性界面活性剤（アルキルエーテルスルフェートナトリウム塩６０％）。
スパン（Ｓｐａｎ）８５−デラウェア州ウィルミントンのＩＣＩアメリカスＩｎｃ．（ＩＣＩＡｍｅｒｉｃａｓＩｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手できる非イオン性界面活性剤（ソルビタントリオレアート）。
ツイーン（Ｔｗｅｅｎ）８０−デラウェア州ウィルミントンのＩＣＩアメリカスＩｎｃ．（ＩＣＩＡｍｅｒｉｃａｓＩｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手できる非イオン性界面活性剤（ポリソルベート８０）。

増粘剤
メトセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）３１１−ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカルＣｏ．（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手できるヒドロキシプロピルメチルセルロース。
アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）−ニュージャージー州イゼリンのエンゲルハード・コーポレーション（ＥｎｇｅｌｈａｒｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｉｓｅｌｉｎ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる水和アルミニウムマグネシウムシリケート。
ネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３−デラウェア州ウィルミントンのハーキュリーズＩｎｃ．アクアロン部門（ＨｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，ＡｑｕａｌｏｎＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手できるセルロースポリマー。

防腐剤
トロイザンポリフェーズ（ＴｒｏｙｓａｎＰｏｌｙｐｈａｓｅ）Ｐ−２０Ｔ−ニュージャージー州ニューアークのトロイ・ケミカル・コーポレーション（ＴｒｏｙＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｅｗａｒｋ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる。
トロイザン（トロイザン（Ｔｒｏｙｓａｎ））１７４−ニュージャージー州ニューアークのトロイ・ケミカル・コーポレーション（ＴｒｏｙＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｅｗａｒｋ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる２（ヒドロキシメチル）アミノ（エタノール）。

その他
アセトン−ニュージャージー州ギブズタウンのＥＭサイエンス（ＥＭＳｃｉｅｎｃｅ，Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる。
ベネトン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８−ニュージャージー州ハイツタウンのレオックスＩｎｃ．（ＲｈｅｏｘＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる有機粘土（テトラアルキルアンモニウムヘクトライト）。
アクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＡＳＥ１０００−ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できるアクリルエマルジョンポリマー。
アクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＲＭ２０２０ＮＰＲ−ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手できる疎水性変性エチレンオキシドベースのウレタンブロック共重合体。
グリセリン−ニュージャージー州フィリップスバーグのＪ．Ｔ．ベーカー・ケミカル・カンパニー（Ｊ．Ｔ．ＢａｋｅｒＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ）から入手できる。
ＢＹＫ１５６−コネチカット州ウォリングフォードのＢＹＫケミＵＳＡインコーポレーテッド（ＢＹＫＣｈｅｍｉｅＵＳＡＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手できる分散剤（アクリル共重合体のアンモニウム塩）。

本発明を本発明の種々の実施態様を提示する以下の実施例によって例証する。概して壁補修コンパウンドは、（１）水、および存在する場合は増粘剤をバインダーに混合し、（２）粉塵減少添加剤を添加し、（３）充填材を添加して、連続的に混合して調製された。調合物が、油および／またはワックスを含む粉塵減少添加剤を含有する場合、粉塵減少添加剤が添加される前に、典型的に界面活性剤が壁補修コンパウンド調合物に添加された。特定の壁補修コンパウンド調合物を調製するのに使用されるより具体的な手順については、下でより詳しく述べる。

表２は、それぞれがワックスの形態で粉塵減少添加剤を含有する実施例１〜３の調合物および試験結果と共に、粉塵減少添加剤を含有しない、対照壁補修コンパウンド調合物の試験結果を示す。各調合物は各成分の湿重量％で、すなわち水を含めて表される。

［表２］
表２−ワックス

対照調合物は、バインダー（ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＡＣ４１７Ｍ）、充填材（炭酸カルシウム、カオリン、およびガラス泡）、および水を含んだ。１日乾燥させた後、対照調合物を有する標本をサンドペーパー研磨したところ、１０μｍ以下のサイズを有する空中浮揚粉塵粒子のピーク量、７２ｍｇ／ｍ^３を生じることが分かった。実施例１では、調合物は、およそ７重量％のワックス（オクトワックス（Ｏｃｔｏｗａｘ）３２１）を含み、空中浮揚粉塵量が２８ｍｇ／ｍ^３に減少された。実施例２では、二次的充填材の雲母およびカオリンがガラス泡で置換され、パラフィンワックス（ボラー（Ｂｏｌｅｒ）３２１）が添加された。得られる調合物によって生成される粉塵量は、３．５ｍｇ／ｍ^３に減少した。

実施例２の調合物は、ワックスとステアリン酸を組み合わせ、透明な液体が形成するまで、それらを１７０°Ｆに加熱して調製した。次に水のおよそ半分を１７０°Ｆに加熱して水酸化アンモニウムに添加した。次にワックス−ステアリン酸混合物を水−水酸化アンモニウム混合物に組み合わせ、この混合物を継続的に混合しながら室温に冷却した。次にロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＡＣ４１７Ｍ、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５、水の残量、炭酸カルシウム、およびガラス泡を添加し混合して、均一の混合物を製造した。

実施例３の壁補修コンパウンド調合物は、酢酸ビニルバインダー（エアフレックス（Ａｉｒｆｌｅｘ）ＲＰ−２２６）およびワックス（カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）５４０−ポリエチレングリコール）を含有する。この壁補修コンパウンド調合物は、５ｍｇ／ｍ^３の粉塵レベルを示した。カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）は、水に可溶性または混和性の合成ワックスである。パラフィンおよびカルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）はどちらもワックスと見なされるが、それらは異なるワックスを示すと考えられる。

表３Ａは、サンドペーパー研磨中に空中浮揚粉塵粒子の形成を抑制する役割を果たす、１種の油および１種の界面活性剤をそれぞれ含有する、実施例４〜９の調合物および試験結果を表す。

［表３］
表３Ａ−油

各実施例で、油は、サンドペーパー研磨中に生じる空中浮揚粒子量を顕著に減少させる。実施例５および６が同様の調合物を有することに気づくであろう。しかし実施例５では標本を１日間だけ乾燥させ、実施例６では標本を３０日間乾燥させた。乾燥時間を１日間から３０日間に延長することで、１０μｍ以下のサイズを有する生成する空中浮揚粉塵量は、３．５から４５ｍｇ／ｍ^３に増大した。概して不飽和植物油およびリノール酸などの不飽和油が、壁補修コンパウンドの付着特性に顕著に影響することなく、短い乾燥時間（例えば１日間）後に生成する空中浮揚粒子量を減少させることが観察された。さらに壁補修コンパウンドは、かなり容易にサンドペーパー研磨できる。しかし長期の乾燥時間（例えば３０日間）後は、壁補修コンパウンドはサンドペーパー研磨するのがより困難になり、空中浮揚粉塵粒子量は増大することが観察された。

実施例８で示されるように、鉱物油それ自体は、短い乾燥時間後に空中浮揚粉塵レベルを顕著に減少させることが分かった。さらに鉱物油は、長期間にわたり空中浮揚粉塵レベルを減少させることが分かった。しかし鉱物油は、壁補修コンパウンドの付着特性に悪影響を及ぼすことが分かった。

表３Ｂは、コーン油と鉱物油の混合物を含有する粉塵減少添加剤、および界面活性剤をそれぞれが含む、実施例１０〜１５の調合物および試験結果を表す。各実施例で、鉱物油とコーン油はプレミックスした。

［表４］
表３Ｂ−油混合物

鉱物油と、リノール酸、またはいくらかのリノール酸を含有するコーン油などの不飽和油との組み合わせは、壁補修コンパウンドの付着特性に顕著に悪影響を及ぼさず、かつ長期にわたり空中浮揚粉塵レベルを減少させる、低粉塵添加剤であることが分かった。

実施例１１および１２は同様の調合物を有するが、実施例１２では乾燥時間が１９日間に延長された。ここに示されるように、１９日後に生成する粉塵量は、ごくわずかに増大した。したがってコーン油−鉱物油混合物の粉塵減少能は、実施例５および６で示されるリノール酸を含む調合物よりも、長期にわたって安定性を保った。

実施例１３は、増粘剤（すなわちメトセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）３１１）を含有する壁補修コンパウンド中で、コーン油と鉱物油との組み合わせ添加剤を使用すると、顕著な粉塵低下も達成されることを示す。実施例１３は、透明な液体が形成するまで、メトセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）３１１を水にプレミックして調製された。次に界面活性剤ＦＣ４３０および樹脂ロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）ＨＧ７４Ｍを添加した。次に鉱物油とコーン油をプレミックし、連続的に混合しながらその他の成分に添加した。次に炭酸カルシウムおよびガラス泡を添加した。

実施例１４および１５の壁補修コンパウンドの配合は同様であったが、実施例１４はカチオン性界面活性剤（バリクアット（Ｖａｒｉｑｕａｔ）Ｂ−２００）を含み、実施例１５はアニオン性界面活性剤（ステオール（Ｓｔｅｏｌ）ＫＳ−４６０）を含んだ。双方の実施例で、コーン油と鉱物油の混合物は、界面活性剤と共に、生成する空中浮揚粉塵量を顕著に減少させた。

しかし油を含む粉塵減少添加剤は、基材に塗布すると、従来のウォールボードなどの多孔性基材中ににじむ傾向を有することが分かった。

表４は実施例２９〜３３の試験結果を表し、異なる界面活性剤を含有する調合物によって生成する空中浮揚粉塵レベルを示す。

［表５］
表４−界面活性剤

実施例１６〜２０では、壁補修コンパウンド調合物に添加される界面活性剤の百分率が、実施例４〜１５で油を乳化するのに使用される０．１５〜０．３９重量％の範囲の量よりも顕著に大きいことに気づくであろう。実施例１６では、非イオン性界面活性剤トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５が、対照調合物と比較して空中浮揚粉塵量をわずかにしか減少させないことが分かった。同様に実施例１７では、カチオン性界面活性剤バリクアット（Ｖａｒｉｑｕａｔ）Ｂ−２００は、空中浮揚粉塵量をわずかにしか減少させないことが分かった。実施例１８では、アニオン性界面活性剤ステオール（Ｓｔｅｏｌ）ＫＳ−４６０が空中浮揚粉塵量を中程度に減少させることが分かった。実施例１６〜１８中の各界面活性剤は、最初に水に可溶化しなくてはならない固形材料であることが分かった。

実施例１９および２０では、界面活性剤は容易に乾燥しない液体であった。実施例１９では、水不溶性で１．８のＨＬＢを有する非イオン性界面活性剤スパン（Ｓｐａｎ）８５が、顕著な粉塵減少効果を有することが分かった。実施例２０では、水溶性で１５のＨＬＢを有するツイーン（Ｔｗｅｅｎ）８０が、顕著な粉塵減少効果を有することが分かった。したがって実施例１９および２０から、迅速に乾燥しない液体界面活性剤それ自体が、効果的な粉塵減少添加剤の役割を果たすかもしれないことが観察された。最も効果的な界面活性剤は、水よりも緩慢に蒸発するものであることが分かった。しかしいくつかの界面活性剤は、ジョイントコンパウンドの内部強度に悪影響を及ぼすことも分かった。

表５は、硫酸カルシウム二水塩充填材を含有する壁補修コンパウンド調合物の配合および試験結果を示す。実施例２１では、壁補修コンパウンド中に界面活性剤、コーン油、および鉱物油の混合物を含有する粉塵減少添加剤を含めることで、空中浮揚粉塵生成の顕著な低下が達成された。

［表６］
表５−硫酸カルシウム二水塩充填材

表６は、いくつかの市販のジョイントコンパウンドを使用して得られた試験結果を示す。

［表７］
表６
従来のジョイントコンパウンド−添加剤なし

最初の３つのジョイントコンパウンドは、イリノイ州シカゴのユナイテッド・ステーツ・ジプサムＣｏ．（ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＧｙｐｓｕｍＣｏ．，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉ）によって製造、販売されるレディーミックスタイプジョイントコンパウンドであり、イージー・サンド（ＥａｓｙＳａｎｄ）９０は、ノースカロライナ州シャーロットのナショナル・ジプサムＣｏ．（ＮａｔｉｏｎａｌＧｙｐｓｕｍＣｏ．，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａ）によって製造される凝結タイプジョイントコンパウンドであった。

表７は、表６の従来のジョイントコンパウンドに粉塵減少添加剤を添加することの効果を示す。

［表８］
表７
従来のジョイントコンパウンド−添加剤あり

各例で標本を調製する直前に、コーン油、鉱物油、および界面活性剤トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５を含むプレミックスされた粉塵減少添加剤をそれぞれの従来のジョイントコンパウンドに添加することで、硬化したジョイントコンパウンドのサンドペーパー研磨によって生成する空中浮揚粉塵量を顕著に減少させる役割をさせた。

表８は、油を含有する粉塵減少添加剤からの表抜けの可能性を防止する、または少なくとも顕著に減少させるために添加された、流動学的添加剤および極性添加剤を含む壁補修コンパウンド調合物の配合および試験結果を示す。

［表９］
表８−流動学的添加剤および極性添加剤

コンパウンドは、成分を次の順序で添加し混合して調製した。アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）、ネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３、ウォールポル（ＷａｌｌＰｏｌ）ＣＰＳ１０４、ローバス（Ｒｏｖａｃｅ）９１００、アクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＡＳＥ１０００およびプレミックスされたアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＲＭ２０２０ＮＰＲ（存在する場合）、ポリフェーズ（Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ）Ｐ−２０−Ｔ、トロイザン（Ｔｒｏｙｓａｎ）１７４、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−４０５、粉塵減少添加剤、グリセリン、ＢＹＫ１５６、マイクロホワイト（Ｍｉｃｒｏｗｈｉｔｅ）１００、シルセル（ＳｉｌＣｅｌ）４３／３４、およびガラス泡Ｋ１。アタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）は水にプレミックスされて１２．５％のアタゲル・オール（ＡｔｔａｇｅｌＡｌｌ）および８７．５％の水の水溶液を形成し、ネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３は水とプレミックスされ、２．２５％のネクストン（Ｎｅｘｔｏｎ）ＩＰ３および９７．７５％の水の水溶液を形成したので、水それ自体は調合物に添加しなかった。

粉塵減少添加剤は、表９に示し下で説明するようにして調製した。

［表１０］
表９−粉塵減少添加剤

最初に３５％のケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油および１０％のコーン油を混合した。次に５％のベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８を添加してコールズブレードを使用して高剪断で１５分間混合した。次に０．９％のアセトンを添加して、高剪断混合をさらに２０分間継続した。次に粉塵減少添加剤の３５．１％を構成する、２０％ボラー（Ｂｏｌａｒ）ワックスと８０％ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油の予備混合物を添加した。この予備混合物の添加を容易にするために、ワックスと油を加熱して均質な液体を形成した。最後に１４％のコーン油を添加して、高剪断混合をさらに２０分間継続した。ワックスを含有しない調合物を調製する手順は、ステップ５で添加剤が全てケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油であったこと以外は、ワックスを含有するものを調製する手順と同様であった。すなわちアセトンを添加した後、３５．１％ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油を添加した。

表８の各実施例では、実施例２２、２４、および２５で、粉塵減少添加剤が、コーン油、ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８、およびアセトンに加えて、ワックス（ボラー（Ｂｏｌａｒ）ワックスＩＧＩ９４１）を含んだこと以外は、粉塵減少添加剤は同一であった。各例で、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８は、添加剤がウォールボード中に表抜けする可能性を減少させるために粉塵減少添加剤に添加された流動学的添加剤であり、アセトンは、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８中の粘土小板を開くのを助けるためのウェッジとして働き、最大のゲル化を発現させるためにそれらをより利用しやすくして、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８の有効性を最大化させるために添加された極性添加剤であった。

実施例２２〜２７の壁補修コンパウンドが調製された後に、それらを３日間老化させた。３日後、コンパウンドを従来のウォールボードに塗布し、乾燥させて１３日間硬化させた。１３日後、実施例２２〜２７のいずれの調合物でもウォールボード上に表抜けは観察されなかった。したがってそれぞれが油を含む粉塵減少添加剤を含む実施例２２〜２７の壁補修コンパウンド調合物に、流動学的添加剤および極性剤を添加することで、それが塗布されるウォールボード中への油の表抜けを効果的に排除することが分かった。

実施例２２および２３は、実施例２３が粉塵減少添加剤中にワックスを含んだこと以外は、同一であった。ここに示されるように、双方の実施例で生成する粉塵レベルは低かった。したがって実施例２３の調合物中のワックスの存在は、生成する粉塵レベルに顕著な影響を持つようには見えなかった。

実施例２４および２５は、どちらも粉塵減少添加剤中にワックスを含み、実施例２４がアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＡＳＥ１０００を含み、実施例２５がアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＲＭ２０２０を含んだこと以外は、同一であった。実施例２２を実施例２４および２５と比較することで、アクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）の添加が、生成する粉塵レベルにわずかな影響しか持たないことが分かった。しかしアクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＡＳＥ１０００を含む調合物は、改善された金属への付着性を示すように見えた。

実施例２６および２７は、実施例２６および２７中の粉塵減少添加剤がワックスを含有しなかったこと以外は、それぞれ実施例２４および２５と同一であった。実施例２６および２７を実施例２４および２５と比較することで、ワックスの除外が生成する粉塵レベルに顕著に影響しないことが分かった。さらに実施例２６および２７を実施例２３と比較することで、アクリゾル（Ａｃｒｙｓｏｌ）の添加が生成する粉塵レベルに顕著に影響しないことが分かった。

ワックスを含む粉塵減少添加剤（実施例２２、２４、および２５）を含む壁補修コンパウンドは、ワックスなしで油、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）、およびアセトンを含有する粉塵減少添加剤（実施例２３、２６、および２７）よりも、ＰＶＣに対して強い付着性を示すように見えた。他方、金属への付着性は、調合物中のワックスの有無によってほとんど影響されないように見えた。

表１０は、異なる量の粉塵減少添加剤を含む、壁補修コンパウンド調合物の配合および試験結果を示す。

［表１１］
表１０−異なるレベルの粉塵減少添加剤

実施例２８〜３３では、粉塵減少添加剤は、ワックス、コーン油、ケイドール（Ｋａｙｄｏｌ）油、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８、およびアセトンの混合物を含んだ。表１０の対照調合物は、粉塵減少添加剤を含有せず、サンドペーパー研磨の最初の４分間で９０．８ｍｇ／ｍ^３の平均粉塵量を生成し、これは粉塵減少添加剤を含有しない従来のドライウォールジョイントコンパウンドに典型的な粉塵量であった。

対照調合物を実施例２８と比較することにより、コンパウンドの総湿重量のおよそ０．５％に等しい量で粉塵減少添加剤を添加することで、生成する粉塵量がほぼ５０％減少して４６．１ｍｇ／ｍ^３になることが分かった。大量の粉塵減少添加剤の添加は、実施例２９〜３３に見られるように、生成する粉塵量のさらなる低下を引き起こした。コンパウンドの総湿重量のおよそ３．３％に等しい量で粉塵減少添加剤を添加すると（実施例３１）、粉塵レベルは６．３ｍｇ／ｍ^３に減少し、９０％を超えて低下した。コンパウンドの総湿重量のおよそ５％に等しい量で粉塵減少添加剤を添加すると（実施例３３）、粉塵レベルは２．４ｍｇ／ｍ^３に減少し、９５％を超えて低下した。

実施例２８〜３２では、表抜けは観察されなかった。しかし粉塵減少添加剤レベルが増大した実施例３３では、いくらかの微量の表抜けが観察された。したがって低から中程度の粉塵減少添加剤レベルでは、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）３８およびアセトンは表抜けを完全に排除するが、高レベルの粉塵減少添加剤ではいくらかの表抜けが生じるかもしれないことが分かった。

表１１は、異なる量の粉塵減少添加剤を含み、いくつかは表抜けを排除または減少させるためのベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）およびアセトンを含む、壁補修コンパウンド調合物の配合および試験結果を表す。

［表１２］
表１１−表抜け

粉塵減少添加剤中にベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）およびアセトンを含む表１１の対照調合物は、にじまないことが分かった。他方、ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）およびアセトン（実施例３４〜３８）を含有しない調合物では、表抜けが起きた。これは粉塵減少添加剤のワックス含有の有無にかかわらず当てはまることが分かったが、ワックスを含む調合物は、幾分高いレベルの表抜けを有することが分かった。表抜けは、コンパウンドを３日間老化させてコンパウンドを従来のウォールボードに適用し、コンパウンドを５日間乾燥させ、そして次にコンパウンドからウォールボード中への外へ向かう表抜けの距離を測定することで測定した。

上述の本発明の発明概念から逸脱することなく、種々の変更と修正ができることは、当業者には明らかであろう。したがって本発明の範囲は、本願明細書に記載の構造物によってでなく、請求の範囲の言語によって記載された構造物、およびそれらの構造物の同等物によってのみ制限される。

本発明の壁補修コンパウンドをサンドペーパー研磨することで生成する空中浮揚粉塵量を測定するのに使用される試験密閉箱の斜視図である。

Claims

（ａ）充填材と、
（ｂ）バインダー材料と、
（ｃ）油を含む粉塵減少添加剤と、
（ｄ）ジョイントコンパウンドの総湿重量の１％未満である有機粘土と、
を含む、サンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物。
極性添加剤をさらに含む、請求項１に記載のサンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物。
極性添加剤が、壁補修コンパウンドの総湿重量の０．０５％未満を構成する、請求項２に記載のサンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物。
有機粘土が、ベントナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、およびそれらの混合物の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のサンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物。
極性添加剤が、メタノールと水の混合物、炭酸プロピレン、炭酸プロピレンと水の混合物、エタノールと水の混合物、アセトン、ｇ−ブチロラクトン、またはオクチルフェノキシポリエトキシエタノールの少なくとも１つを含む、請求項２に記載のサンドペーパー研磨できる低粉塵ドライウォールジョイントコンパウンド組成物。
有機粘土を粉塵減少添加剤に添加するステップを含む、油を含む粉塵減少添加剤を含有する低粉塵壁補修コンパウンドの表抜けを減少させる方法。
極性添加剤を粉塵減少添加剤に添加するステップをさらに含む、請求項６に記載の低粉塵壁補修コンパウンドの表抜けを減少させる方法。