KR101859323B1 - 새깅방지형 석고보드 조성물 - Google Patents

새깅방지형 석고보드 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석고 및 변형 방지 첨가제를 포함하고, 상기 변형 방지 첨가제는 갈릭산(Gallic acid)계 화합물을 포함하는 것인 석고보드 조성물, 및 이를 이용한 석고보드를 제공한다.

Description

새깅방지형 석고보드 조성물{ANTI-SAGGING GYPSUM BOARD COMPOSITION}
본 발명은 새깅방지형 석고보드 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 석고보드는 방내화성(防耐火性), 시공성 및 경제성 등에서 우수한 성능을 가지므로 널리 이용되고 있다.
이와 같은 석고보드는 일반적으로, 소석고(燒石膏)와 다양한 첨가제를 미리 혼합한 석고 조성물에 물 등을 가하고 믹서로 혼련하여 석고보드 조성물을 만들고, 상기 석고보드 조성물 및 보드용 원지, 유리 매트, 유리 섬유 부직포 등을 소정의 형상으로 성형한 후, 건조 및 재단함으로써 제조된다.
석고보드에 있어서, 이들의 제조, 처리 및 상업적인 응용을 위해 경화된 석고의 큰 치수 안정성이 요구되고 있다.이러한 치수 안정성을 확보하기 위해 새깅(sagging) 현상이 최소화하여야 된다.
그러나, 석고보드는 특히 고온 다습 조건하에 석고 결정에 흡수된 수분이 보드를 팽창 시키면서 새깅(sagging) 현상이 발생한다.더욱이 석고보드 제조공정에서 고온의 건조기를 거친 석고보드는 수축된 상태이므로, 고온 다습 조건에서 석고 결정 팽창으로 새깅 현상이 악화 될 수 있다.
이와 같이, 새깅 현상이 악화되는 경우, 천장 시공 시 치수안정성에 문제를 발생시킬 수 있다.이러한 문제를 해결하기 위해 석고보드 조성물에 대한 다양한 첨가제 개발과 결정 변화 매커니즘 연구가 진행되고 있다.
예를 들면, 대한민국 특허공보 특2000-0068815호에서는 소듐트리메타포스페이트(STMP) 및 소듐포스페이트를 포함하는 석고 함유 제품을 개시하고 있다.상기 소듐트리메타포스페이트를 첨가한 경우에 영구 변형에 대한 저항성을 향상시킬 수 있지만, 만족할 만한 새깅 안정성을 구현하는데 어려움이 있고, 천장 시공시 발생할 수 있는 응력 변형에 대한 저항성 및 치수 안정성을 개선시키는데 한계가 있었다.
따라서, 고온 다습 조건에서도 석고 결정 팽창으로 인한 새깅 현상을 방지함으로써, 천장 시공 후에도 변형이 없고 우수한 치수 안정성을 구현할 수 있는 석고보드 조성물 및 석고보드 제품의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 특허공보 특2000-0068815호
본 발명은 고온 다습한 조건에서도 변형이 없고 뛰어난 치수 안정성을 가짐으로써, 석고보드의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 석고보드 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 석고보드 조성물을 이용한 석고보드를 제공한다.
본 발명은 석고 및 변형 방지 첨가제를 포함하고, 상기 변형 방지 첨가제는 갈릭산(Gallic acid)계 화합물을 포함하는 것인 석고보드 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 석고보드 조성물로 형성된 석고보드를 제공한다.
본 발명에 따른 석고보드 조성물은, 석고보드의 에지(Edge) 경도, 휨파괴 하중 및 못뽑힘 저항 등의 우수한 물성 안정성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 고온 다습 조건하에서도 석고보드의 우수한 치수 안정성을 확보할 수 있다.상기 효과는 석고보드를 천장에 시공하였을 때, 작업자가 정확한 형태 및 치수비율로 시공할 수 있으며, 시공 후, 장기적인 새깅방지 성능을 가짐으로써 우수한 외관 품질을 구현할 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물은 석고 및 변형 방지 첨가제를 포함하고, 상기 변형 방지 첨가제는 갈릭산(Gallic acid)계 화합물을 포하는 석고 보드 조성물을 제공한다.상기와 같이 종래 이용되지 않는 갈릭산(Gallic acid)계 화합물을 석고보드 조성물에 포함함으로써, 석고보드의 에지(Edge) 경도, 휨파괴 하중 및 못뽑힘 저항을 확보하면서도, 새깅 현상을 감소시킴으로써 고온 다습한 조건에서도 석고보드의 치수안정성을 확보할 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 변형 방지 첨가제에는, 칼슘계 설포네이트 및 가교전분을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 석고보드 조성물은 변형 방지 첨가제로서 갈릭산계 화합물, 가교전분 및 칼슘계 설포네이트의 3가지 조성을 배합하여 포함함으로써, 석고보드의 에지(Edge) 경도, 휨파괴 하중 및 못뽑힘 저항 등이 보다 우수한 물성 안정성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 새깅 현상을 현저히 감소시킴으로써 고온 다습한 조건에서도 석고보드의 치수안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물에 있어서, 상기 변형 방지 첨가제는 갈릭산계 화합물을 포함하며, 상기 갈릭산계 화합물은 석고보드의 새깅 현상을 방지할 수 있는 주요 구성성분일 수 있다.종래에 알려진 소듐트리메타포스페이트, 또는 타르타르산 등 물질의 경우 석고 Slurry 지연 및 석고 보드 변형 방지 효과가 있으며, 갈릭산계 화합물은 석고 보드 Slurry 지연효과가 적으며, 석고보드 변형 방지 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물의 변형 방지 첨가제에 포함되는 갈릭산계 화합물은 갈릭산, 엘라그산, 1,2,3,4,6-펜타-O-갈로일-beta-D-글루코피라노스, 베스칼라긴, 카스탈라긴 및 카수아리닌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 또는 이들의 수화물일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 순도가 99% 이상인 갈릭산(C7H6O5)을 사용할 수 있다. 상기 갈릭산계 화합물의 함량은 석고, 구체적으로 소석고 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 0.3 중량부, 구체적으로 0.05 내지 0.15 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 만일 상기 갈릭산계 화합물이 상기 범위를 초과하는 경우 석고 코어의 변색이 발생하는 문제가 있을 수 있고, 상기 범위 미만인 경우 새깅방지 효과가 미미할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물에 있어서, 상기 변형 방지 첨가제는 칼슘계 설포네이트를 포함할 수 있다. 상기 칼슘계 설포네이트는 분산작용으로 석고 조성물의 유동성 부여 및 혼수량을 저감하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 칼슘계 설포네이트는 나트륨계 설포네이트에 비해 조성물 내의 입자를 용이하게 분산시킴으로써 조성물의 유동성을 증가시킬 수 있고, 새깅방지 성능면에서 훨씬 유리할 수 있다. 상기 칼슘계 설포네이트의 예로는 칼슘 다이노닐나프탈렌 설포네이트(Calcium dinonylnaphthalene sulfonate, 2(C28H43O3S)·Ca), 칼슘설포알루미네이트(3CaO·3Al2O3·CaSO4), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 칼슘계 설포네이트는 석고, 구체적으로 소석고 대비 0.6 내지 3.5 중량부, 더욱 구체적으로 0.8 내지 1.2 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 칼슘계 설포네이트의 함량이 상기 범위 미만인 경우 조성물의 유동성이 감소하고, 새깅방지 성능이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 시공성의 저하가 발생될 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물에 있어서, 상기 변형 방지 첨가제는 가교전분을 포함할 수 있다. 상기 가교전분은 새깅 현상을 방지할 수 있는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 사용 가능한 가교전분은 타피오카계 전분을 사용할 수 있다. 예를 들어, 젤라틴화 전분 (알파 전분)이 아닌, 아밀로오스, 아밀로펙틴 또는 이들의 혼합물을 포함하는 산화된 전분을 포함할 수 있다.더욱 구체적으로, 상기 가교전분은 아밀로오스 및 아밀로펙틴을 20 내지 25 : 75 내지 80 중량비의 양으로 혼합하여 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교전분은 석고, 구체적으로 소석고 대비 0.05 내지 1.2 중량부, 구체적으로 0.1 내지 0.3 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 만일 가교전분이 상기 범위 미만인 경우 새깅방지 효과가 미미할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 과량의 사용으로 인해 경도 및 저항성 등의 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 석고보드 조성물에 있어서, 갈릭산계 화합물 : 칼슘계 설포네이트 : 가교전분은 1 : 2 내지 30 : 1 내지 10 중량비, 구체적으로 1 : 2 내지 20 : 1 내지 5 중량비일 수 있다. 상기 혼합 중량비를 갖는 석고보드 조성물일 경우, 석고보드의 에지경도, 휨파괴 하중, 못뽑힘 저항 등의 물성 뿐만 아니라, 새깅방지 성능을 현저히 개선시킬 수 있다. 특히, 상기 변형 방지 첨가제를 포함하지 않는 석고보드 조성물 대비 현저한 새깅방지 성능 효과를 구현할 수 있다.
또한, 상기 갈릭산계 화합물, 칼슘계 설포네이트, 및 가교전분이 포함된 변형 방지 첨가제는 석고 100 중량부를 기준으로 0.66 내지 5중량부의 양으로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위 내로 함으로써, 석고보드의 에지경도, 휨파괴 하중, 못뽑힘 저항 등의 물성 뿐만 아니라, 새깅방지 성능을 현저히 개선시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물은 상기 변형 방지 첨가제를 석고와 함께 혼합하여 배합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 포함되는 석고는 소석고로서 이수석고(CaSO4·2H2O)를 약 140 ∼ 200 ℃ 온도에서 예비 건조 및 소성한 반수석고(CaSO4 ·1/2H2O)를 사용할 수 있다. 상기 반수석고는 물을 가함에 따라 경화되는 특성이 있으며, 경화에 따라 내화부재료인 세라믹 섬유, 규석분과 결합하여 석고보드의 강도와 물성을 유지시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 석고보드 조성물은 상기 석고 및 변형 방지 첨가제 이외에, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 물질, 예를 들면 석고 경화 촉진제, 발포제, 지연제, 금속이온 봉쇄제, 산화전분 및 변성전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 물질들은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 석고 경화 촉진제는 석고와 물이 만나 수화과정 진행시, 수화반응을 촉진하는 역할, 즉 반수석고의 경화촉진 역할을 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 상기 석고 경화 촉진제는 BMA(Ball Milled Accelerator) 로 약칭될 수 있으나, 이것이 상기한 분쇄 수단을 볼 밀(Ball Mill)로 제한하는 것은 아니며, 로드 밀을 비롯한 임의의 공지의 분쇄수단이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 석고 경화 촉진제의 BMA는 황산 알루미늄, 황산가리 또는 이수석고 자체를 미분시킨, 미분쇄 이수석고(CaSO4·2H2O)를 들 수 있다. 이중 상기 미분쇄 이수석고는 황산칼슘 이수화물로서, 그 입자크기는 10-50μm인 미립 이수석고일 수 있다. 이수석고의 입자 크기가 상기 범위보다 지나치게 작으면 믹서내부에 석고가 고착되는 문제가 있을 수 있고, 상기 범위보다 지나치게 크면 경화 성능이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 상기 미분쇄 이수석고는 석고 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 석고 경화 촉진제는 상기 미분쇄 이수석고와 함께 황산칼륨(K2SO4)을 함께 혼합하여 포함할 수 있다. 상기 황산칼륨은 석고의 경화촉진뿐만 아니라, 경화제 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 황산칼륨은 상기 석고 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부, 구체적으로 0.1 내지 0.5 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 석고 경화 촉진제로서 미분쇄 이수석고(CaSO4·2H2O) 및 황산 칼륨을 혼합하여 사용하는 경우, 예를 들면 석고 100 중량부를 기준으로 각각 0.1 내지 1 중량부 및 0.1 내지 0.5 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
만일, 상기 미분쇄 이수석고 및 황산칼륨의 사용량이 상기 범위 미만이면 경화성능이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하면 초기 경화 지연효과가 적어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 석고보드 조성물은 변성전분 및 산화전분을 포함할 수 있다.
상기 변성전분은 석고보드 코어의 경도 향상을 위해 첨가될 수 있으며, 예를 들면 옥수수 전분에 아세틸화 후 오일 코팅 처리한 전분을 사용할 수 있다.상기 변성전분은 석고 100 중량부를 기준으로 0.2 내지 3.0 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
상기 산화전분은 석고와 원지의 결합력 및 강도 향상을 위해 첨가될 수 있으며, 예를 들면 전분을 차염소산소다로 처리한 전분을 사용할 수 있다. 상기 산화전분은 석고 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.7 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물은 발포제를 포함할 수 있으며, 상기 발포제는 석고보드 경량화를 구현하는데 도움을 주는 역할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 사용 가능한 발포제는 주로 음이온계 계면활성제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 암모늄 알킬 에테르 설페이트 및 에탄올 함유 발포제를 사용할 수 있다. 상기 발포제는 석고 100 중량부를 기준으로 0.02 내지 0.1 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 석고보드 조성물은 지연제를 포함할 수 있으며, 이는 석고의 응결 지연 성능을 부여하는 역할을 하며 조성물의 유동성을 향상시킬 수 있다. 상기 지연제는 예를 들면 나프탈렌 설폰산 포르말린 축합물을 사용할 수 있다. 상기 지연제는 석고 100 중량부를 기준으로 0.001 내지 0.1 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 석고 보드 조성물은 예를 들면 소석고 100 중량부를 기준으로, 예컨대, 변형 방지 첨가제 0.05 내지 0,15 중량부, 석고 경화 촉진제 0.1 내지 1.5 중량부 및 지연제 0.001 내지 0.1 중량부를 포함할 수 있다.
이 외에도, 석고보드 시공 후 변색을 방지할 수 있는 금속이온 봉쇄제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 황혈염(K4Fe(CN)6·3H2O)를 사용할 수 있다.상기 금속이온 봉쇄제는 석고 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 0.15 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명은 일 실시예에 따라, 상기 석고보드 조성물을 이용하여 형성된 석고보드를 제공할 수 있다.
예를 들면, 상기 석고보드는 석고 및 변형 방지 첨가제를 포함하는 석고보드 조성물, 더욱 구체적으로 석고, 변형 방지 첨가제 및 석고 경화촉진제 및 지연제를 물과 함께 혼합하여 석고보드 슬러리를 제조할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 물의 사용량은 석고 100 중량부에 대하여 60 내지 100 중량부를 사용할 수 있으며, 물의 사용량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 슬러리를 제조하기에 적절하지 않을 수 있다. 그 다음, 상기 제조된 석고보드 슬러리를 표면지 위에 토출시키고 이면지로 덮어 벨트 위에 이송하며 경화시킴으로써 제조할 수 있다. 이후, 경화된 중간제품을 조절단하고 이면 부위가 아래로 향하도록 뒤집어 건조기에 투입, 건조시킨 후 주문 규격대로 절단하여 포장할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예
실시예 1
하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량의 소석고, 변형 방지 첨가제, 석고 경화 촉진제, 발포제, 지연제, 산화전분 및 변성전분을 포함하는 석고보드 조성물을 제조하였다, 그 다음, 상기 석고보드 조성물 및 물을 1:1의 양으로 혼합 및 교반하여 균일하게 분산시켜 석고 혼합 슬러리를 제조하였다. 이 석고 혼합 슬러리를 성형기에서 성형 및 건조하여 9.5㎜의 석고보드 시편을 제작하였다.
실시예 2
하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 변형 방지 첨가제에 포함된 갈릭산 및 칼슘계 설포네이트(Ca sulfonate)의 함량을 다르게 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
실시예 3 내지 8
하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 변형 방지 첨가제에 포함된 갈릭산의 함량을 다르게 조절한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
실시예 9 내지 11
하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 변형 방지 첨가제에 포함된 갈릭산:칼슘 설포네이트:가교전분의 혼합비를 다르게 조절한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
비교예 1
하기 표 1 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 변형 방지 첨가제로서 갈릭산 및 가교전분을 사용하지 않고, 칼슘계 설포네이트 대신 나트륨계 설포네이트(Na sulfonate)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
비교예 2
하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 갈릭산 대신 소듐트리메타포스페이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
비교예 3
하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 칼슘 설페이트 대신 나트륨 설페이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 석고보드 조성물 및 석고보드 시편을 얻었다.
성분 실시예 1
(중량부)		 비교예 1
(중량부)
소석고 CaSO4·2H2O 100 100
황산칼륨 K2SO4 0.65 0.40
발포제 30-60% 암모늄알킬에테르 설페이트 0.06 0.06
금속이온
봉쇄제		 황혈염(K4Fe(CN)63H2O 0.07 0.07
산화전분 전분을 차염소산소다로 처리함 0.5 0.2
변성전분 옥수수전분에 아세틸화 후 오일코팅 처리함 2.0 -
변형
방지제		 갈릭산 0.1 -
Na 설포네이트
C10H7NaO3S		 - 0.6
Ca 설포네이트
3CaO·3Al2O3·CaSO4 		1.0 -
가교전분
(IA-1067 SMS社)		 0.2 -
-각 성분은 소석고 100 중량부 기준임
성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예8

변형
방지제		 갈릭산 0.1 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.3 0.01
소듐트리메타포스페이트 - - - - - - - -
Na 설포네이트
C10H7NaO3S		 - - - - - - - -
Ca 설포네이트
3CaO·3Al2O3·CaSO4 		1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
가교전분
(IA-1067
SMS社)		 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
성분 실시예 9 실시예 10 실시예 11 비교예 1 비교예 2 비교예 3

변형
방지제		 갈릭산 0.1 0.1 0.1 0.1
소듐트리메타포스페이트 - - - - - 0.1
Na 설포네이트
C10H7NaO3S		 - - - 0.6 0.6 0.6
Ca 설포네이트
3CaO·3Al2O3·CaSO4 		3.5 1.0 1.0 - - -
가교전분
(IA-1067
SMS社)		 0.2 0.05 1.2 - 0.2 -
실험예
상기 실시예 1 내지 11, 및 비교예 1 내지 3에서 배합된 석고보드 조성물을 물과 혼입, 혼련하여 400mm * 620mm 크기의 몰드에 슬러리를 부었다. 이를 고온 건조하여, 9.5mm(t)*300mm(W)*600cm(L) 시험편을 제작하였다. 그 다음, 상기 시험편을 40℃에서 24 시간 동안 항량건조 하여 시편을 제작하였고, 이들에 대한 물성을 평가하였다.
1) 에지(edge) 경도(N)
ASTM C 473 심재부, 가장자리, 모서리 부분의 경도는 시험 부분을 강철 핀(침)으로 누르는 데 필요한 힘을 시험하여 평가된다
2) 휨파괴하중(N)
KSF 3504 에 의거하여 측정하였다.
3) 못뽑힘 저항(N)
ASTM C 473「석고보드 못뽑기 저항 시험방법」에 준하여, 표준 못의 머리를 뽑는 데 필요한 하중을 시험하여 평가한다.
4) 새깅 측정(mm)
i) ASTM C-473 : 서로 평행하게 위치해 있는 지지대(길이 305mm, 받침대 사이의 거리 584mm) 위에 표면을 아래로 하여, 시험체(305mm*610mm) 가장자리를 지지하여 놓았다. 이 때 받침대의 가장자리는 반지름 3.2mm의 곡면이어야 한다. 이러한 상태로 32±1.7 ℃ 및 90±3%의 상대 습도의 항온 항습실 안에 48시간 유지하였다. 새깅은 시험편이 가장 많이 처져 있는 부위에서 시험편 양 끝에 곧은자를 걸쳐 놓고 이 곧은자의 하부와 시험편 상부 표면 간의 거리를 측정하였다.
ii) EN 13964 : ASTM C-473 시험과 마찬가지로 서로 평행한 지지대 위에 시험체 표면을 아래로 하며, 시험체(450mm*900mm)는 천장시공과 동일한 조건으로 설치하였다. 석고보드 시험체에 M-BAR 피스 시공하며, M-BAR 클립을 사용하여 지지대 위에 올려놓았다. 측정은 시험체 중간에 다이얼 게이지를 통해 하루 1회 확인하였으며, 28일간 32±1.7 ℃ 및 90±3% 조건으로 새깅(처짐)를 측정하였다.
상기 실험예에 따라 측정한 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 내지 3에 대한 실험 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
산화전분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3

변형
방지제		 갈릭산 0.1 - 0.1
소듐트리메타포스페이트 - - 0.1 -
Na 설포네이트 - 0.6 0.6 0.6
Ca 설포네이트 1.0 - - -
가교전분 0.2 - - 0.2
에지(edge) 경도 113 102 114 108
휨 파괴 하중(N) 425 416 424 422
못뽑힘 저항(N) 263 258 254 260
새깅(mm) 305x610mm 2.1 5.5 1.8 2.7
450x900mm 0.67 1.58 0.74 0.81
상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 갈릭산, 칼슘 설포네이트 및 가교전분을 포함하는 변형 방지 첨가제를 함유하는 석고보드 조성물을 이용한 실시예 1의 경우, 변형 방지 첨가제로서 나트륨 설포네이트만을 이용한 비교예 1에 비해 에지경도, 휨파괴 하중, 못뽑힘 저항 및 새깅방지 성능 모두 우수함을 알 수 있다. 비교예 2와 비교하면, 실시예 1은 비교예 2에 비해 에지 경도, 휨파괴 하중이 동등 또는 우수하고, 새깅 성능은 동등 수준인 것을 확인할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 실시예 1은 비교예 1에 비해 에지 경도, 휨파괴 하중 및 못뽑힘 저항이 증가하였고, 특히 새깅(305x610mm) 길이의 경우 실시예 1은 2.1mm로 5.5mm인 비교예 1에 비해 약 38% 정도 감소함을 알 수 있다. 또한, 새깅(450x900mm) 길이의 경우 실시예 1은 0.67mm로 1.58mm인 비교예 1에 비해 약 57% 정도 감소함을 알 수 있다.
또한, 갈릭산의 함량에 따른 새깅방지 성능을 확인하기 위해, 갈릭산 함량을 다양하게 변경하여 첨가한 석고보드 조성물을 이용한 실시예 2 내지 8, 및 갈릭산을 포함하지 않은 비교예 1과 갈릭산 대신 소듐트리메타포스페이트를 포함한 석고보드 조성물을 이용한 비교예 2의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 1 비교예 2

변형
방지제		 갈릭산 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.01 0.5 - -
소듐트리메타포스페이트 - - - - - - - - 0.1
Ca 설포네이트 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 - -
Na 설포네이트 - - - - - - - 0.6 0.6
가교전분 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 - 0.2
새깅 (mm) 305x610mm 2.51 2.64 2.01 2.17 2.10 5.20 2.19 5.50 1.82
상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 변형 방지 첨가제 내에 갈릭산의 함량을 달리함에 따라 새깅 길이가 달라짐을 알 수 있었다.
구체적으로 살펴보면, 변형 방지 첨가제 내에 칼슘 설포네이트 및 가교전분을 동일한 양으로 첨가하고, 갈릭산의 함량을 달리한 경우, 갈릭산 함량이 약 0.09 중량부 및 0.12 중량부인 실시예 4 내지 6의 경우 새깅(305x610mm) 길이가 가장 짧았으며, 갈릭산 함량이 적은 실시예 2 및 3의 경우 실시예 4 내지 6에 비해 새깅 길이가 더 길어짐을 알 수 있었다. 한편, 갈릭산 함량이 0.05 중량부 이상 포함된 실시예 2 내지 6는 갈릭산 함량이 0%인 비교예 1에 비해 46% 이상 감소함을 알 수 있다. 실시예 7 및 8의 결과를 살펴보면 갈릭산을 0.01 % 투입 시에는 새깅 성능의 개선 효과는 미미하고, 갈릭산을 0.05 % 투입 시에는 갈릭산의 0.15 % 투입과 새깅 개선이 동등 수준인 것을 확인할 수 있어서 경제성 및 다른 물성 확보의 측면에서 갈릭산이 0.15% 포함된 실시예 6이 실시예 8 보다 효율적인 것을 확인할 수 있었다.
또한, 갈릭산, 칼슘 설페이트 및 가교전분의 혼합비에 따른 새깅방지 성능을 확인하기 위해, 실시예 4, 5, 9 내지 11, 및 비교예 1의 물성을 상기 실험예와 같이 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 실시예
4		 실시예
5		 실시예 9 실시예 10 실시예 11 비교예 1

변형
방지제		 갈릭산 0.10 0.12 0.10 0.10 0.10 -
소듐트리메타포스페이트 - - - - - -
Ca 설포네이트 1.0 1.0 3.5 1.0 1.0 -
Na 설포네이트 - - - - - 0.6
가교전분 0.2 0.2 0.2 0.05 1.2 -
새깅 (mm) 305x610mm 2.01 2.17 2.24 2.31 1.94 4.90
구체적으로 살펴보면, Ca 설포네이트가 다량 첨가된 실시예 9의 경우, 실시예 4와 새깅 성능에 큰 차이가 없어서, 경제성 및 다른 물성 확보의 측면에서 실시예 4가 보다 효율적임을 확인할 수 있었다. 가교 전분이 0.05 중량부 첨가된 실시예 10의 경우 새깅 성능이 실시예 4 보다 낮아지는 것을 확인할 수 있고, 가교 전분이 다량(1.2 중량부) 첨가된 실시예 11의 경우는 실시예 4와 동등 수준인 것을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 석고 및 변형 방지 첨가제를 포함하고,
    상기 변형 방지 첨가제는 갈릭산(Gallic acid)계 화합물을 포함하며,
    상기 갈릭산계 화합물은 석고 100 중량부를 기준으로 0.05 중량부 내지 0.30 중량부의 양으로 포함되는 것인 석고보드 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형 방지 첨가제는 칼슘계 설포네이트 및 가교전분을 더 포함하는 것인 석고보드 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 칼슘계 설포네이트 및 가교전분은 석고 100 중량부를 기준으로 각각 0.6 내지 3.5 중량부 및 0.05 내지 1.2 중량부의 양으로 포함되는 것인 석고보드 조성물.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 가교전분은 아밀로오스 및 아밀로펙틴을 20 내지 25 : 75 내지 80 중량비의 양으로 포함하는 것인 석고보드 조성물.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 갈릭산계 화합물 : 칼슘계 설포네이트 : 가교전분은 1 : 2 내지 30 : 1 내지 10 중량비인 것인 석고보드 조성물.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 칼슘계 설포네이트는 칼슘 다이노닐나프탈렌 설포네이트(Calcium dinonylnaphthalene sulfonate, 2(C28H43O3S)·Ca), 칼슘설포알루미네이트(3CaO·3Al2O3·CaSO4), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인 석고보드 조성물.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 변형 방지 첨가제는 석고 100중량부를 기준으로, 0.66 내지 5 중량부의 양으로 포함되는 것인 석고보드 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 석고보드 조성물은 경화 촉진제, 발포제 및 지연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 석고보드 조성물.
  10. 청구항 1의 석고보드 조성물로 형성된 석고보드.
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