KR102332242B1 - 석고보드용 혼화제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석고보드용 혼화제의 제조방법 및 그에 따른 석고보드용 혼화제, 이를 포함하는 석고보드 형성용 조성물에 관한 것이다.
자세하게는 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)와 고분자 화합물에 포함된 단량체들의 종류 및 중합 정도를 조절함으로써 석고 슬러리의 유동성, 응결 시간, 기포 크기 등 혼화제 물성 조절이 가능한 기술을 제공하고자 한다.

Description

석고보드용 혼화제 {An admixture for a gypsum board}
본 발명은 석고보드용 혼화제의 제조방법 및 그에 따른 석고보드용 혼화제, 이를 포함하는 석고보드 형성용 조성물에 관한 것이다.
자세하게는 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation) 및 고분자 화합물에 포함된 단량체들의 종류와 그 중합 정도를 조절함으로써 석고 슬러리의 유동성, 응결 시간, 기포 크기 등 혼화제의 물성 조절이 가능한 기술을 제공하고자 한다.
석고보드는 주로 건축용 내장재료로 사용되며, 방화성, 차음성, 단열성이 우수한 특성을 갖고 저렴하기 때문에 널리 사용되고 있다. 석고보드는 보통보드, 경질보드, 강화보드, 화장보드 등의 종류가 있으며, 각각의 석고보드의 요구 특성에 따라, 첨가제의 종류, 조합량, 강화재의 첨가 등이 달라질 수 있다.
이러한 다양한 종류의 석고보드는 일반적으로 석고를 물과 혼합한 것을 원지에 흘려 끼우고, 두께와 폭을 조정한 후, 경화, 절단, 건조시켜 제조될 수 있다. 이 때, 첨가제로서 석고를 물에 분산시키기 위한 분산제로 혼화제가 사용될 수 있는데, 이는 물의 사용량을 줄일 수 있고, 석고보드 제조 시 건조 효율을 높이므로, 생산성을 높일 수 있다.
한편, 석고 슬러리에 대한 분산제의 첨가는 발포 거품과 그 거품이 남기는 공극의 크기 분포를 변화시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 분산제들은 석고 슬러리의 경화를 지연시킬 수 있고, 나아가, 월보드와 같은 석고 제품의 고속 생산을 저해할 수 있다. 이에, 유동성을 향상시키기 위해 분산제의 첨가량을 증가시키면 경화 시간이 증가하는 문제가 있으며, 월보드가 커팅 나이프(cutting knife)에서 충분히 경화가 되지 않은 경우에는 제품의 모양이 고정되지 않고, 자른 후에 보드의 취급에 어려움이 따를 수 있다. 따라서, 보드를 경화시키고 그 모양을 유지하기 위해서 라인 속도의 감소가 필요하다.
이와 같이, 분산제 또는 혼화제의 화학 성질, 폼(foam) 거품 크기, 슬러리 유동성 사이의 복잡한 관계 때문에 상당한 경화 시간의 지연 없이 거품 크기 분포 및 유동성 모두를 만족하는 석고 슬러리를 제조하는 것은 여전히 해결해야 할 숙제이다.
이와 관련 기술로 한국공개특허 제10-2008-7001092호에서는 슬러리 유동성과 적당한 거품 크기 분포를 제공하는 분산제에 대하여 개시하고 있지만, 분산제로 PCE계 단독으로는 원하는 기포가 형성되지 않기 때문에 PCE계와 PNS계 혼화제를 따로 믹서에 투입하여 사용하는 것을 개시한다. 그러나, 혼화제 투입 전에 미리 PCE와 PNS를 혼합하여 사용하는 것은 겔이 형성되는 문제점이 존재하여, 실제 제품 생산 시 사실상 어려움이 있다.
결론적으로 석고보드 제조용 분산제로 제공되는 혼화제의 물성은 석고 슬러리의 유동성을 향상시키면서 경화 시간은 단축시키고, 기포 형성이 쉬운 것이 요구된다. 따라서, 이러한 물성을 용이하게 제어가 가능하여, 기존의 문제점을 해소할 수 있는 물성이 향상된 혼화제 재료에 대한 개발이 활발하게 진행중에 있다.
본 발명의 목적은 물성이 향상된 석고보드용 혼화제를 제공하는 것이다.
특히, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation) 및 이에 포함된 단량체들의 종류와 중합 정도를 조절하여, PNS계 혼화제 대비 석고 슬러리의 유동성(flow)을 향상시키고 응결 시간은 단축시키면서, 동일한 크기의 기포 형성이 가능한 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상기 석고보드용 혼화제를 포함한 석고보드용 조성물 을 이용하여, 응결 시간을 단축시켜 비용을 절감하면서 물성은 향상된 양질의 석고보드를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 스티렌계 화합물, 술폰화된 스티렌계 화합물 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드용 혼화제 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 스티렌계 화합물 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 폴리스티렌(Polystyrene, PS)계 고분자 화합물을 술폰화하여, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드용 혼화제 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 단량체군은 지방족 단일 이중결합 단량체, 방향족 단일 이중결합 단량체 및 공액디엔 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
즉, 본 발명에서는 스티렌계 단량체, 술폰화된 스티렌계 단량체 및 그 외 단량체에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 중합하여 SPS계 고분자 화합물을 중합할 수 있다.
또는 스티렌계 단량체와 다른 단량체군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 중합한 고분자 화합물에 설폰화제로 직접 술폰화하여, SPS계 고분자 화합물을 중합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)는 10 내지 99%로 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화 반응에서 용매는 프로페인, 부테인, 펜테인, 헥세인. 사이클로헥세인, 디브로모메테인, 디클로로벤젠 및 할로겐을 포함하는 용매 등 황산화 반응에 사용할 수 있는 용매를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화 반응에서 술폰화제로 아세트산무수물, 황산, 발열황산 및 삼산화황에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 제조방법에 따라 제조된 석고보드용 혼화제가 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드용 혼화제에 석고, 경화제, 경량화제 및 물을 포함하는 석고보드형성용 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고는 반수석고(CaSO4·1/2H2O)일 수 있다.
이 경우, 상기 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 상기 석고보드용 혼화제 0.1 내지 2 중량부, 경화제 0.1 내지 1 중량부, 경량화제 0.01 내지 1 중량부 및 물 60 내지 150 중량부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 경화제는 황산칼륨(K2SO4) 및 황산나트륨(Na2SO4)에서 적어도 어느 하나 이상이 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 경량화제는 설페이트 화합물, 퍼설페이트 화합물, 바이설페이트 화합물, 카보네이트 화합물 및 바이카보네이트 화합물에서 적어도 어느 하나 이상이 제공된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드 형성용 조성물은 경화 지연제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드 형성용 조성물을 이용한 석고보드가 제공된다.
본 발명에 따른 석고보드용 혼화제를 포함하여, 석고보드 제조 시, 석고 슬러리의 유동성, 응결 시간 및 기포 크기 등의 물성을 조절할 수 있다. 따라서, 기존의 PNS계 혼화제와 대비하여, 물성이 향상된 혼화제를 제공할 수 있다.
특히, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)를 조절하여, PNS계 혼화제 대비하여 석고 슬러리의 유동성을 향상시키고 응결 시간은 단축시키면서, 동일한 크기의 기포 형성이 가능하다.
또한, SPS계 고분자 화합물에 포함되는 단량체들의 종류와 중합 정도를 조절하여, 석고 슬러리의 유동성을 증가시키고 응결 시간을 원하는 범위로 조절 가능하다.
본 발명의 석고보드 형성물 조성물을 이용하여, 석고보드 제조 공정 시, 응결 시간이 단축되어 비용을 절감하면서 동시에 물성이 향상된 양질의 석고보드를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물에서 폴리스티렌에 황산화기(sulfonic group)가 합성이 되었는지 여부를 측정한 FT-IR의 결과값이다.
도 2는 술폰화 반응을 하지 않은 폴리스티렌의 FT-IR 결과값이다.
도 3은 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물의 DS를 측정하기 위한 NMR spectroscopy의 결과값이다.
이하에서는 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 및 가능한 구현 예들을 설명한다. 다만, 하기에 구체적으로 명시되지 않은 구성에 관하여서는, 본 발명의 목적에 반하지 않는 한, 해당 기술분야에 알려진 내용이 적용될 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재와 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 또는 두 부재 사이에 또 다른 층 또는 또 다른 부재가 존재하는 경우를 포함한다.
또한, 본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "분자량"은 달리 정의되지 않는 한 "중량평균 분자량(Weight Average Molecular Weight, Mw)"을 의미한다.
[치환기의 일반적인 정의]
본 명세서 중 C1-C20알킬기는, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, ter-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C20알케닐기는, 상기 C2-C20알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C20알키닐기는, 상기 C2-C20알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐기, 프로피닐기, 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C20알콕시기는, -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C20알킬기임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로필옥시기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬기는, 탄소수 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알킬렌기는 상기 C3-C10시클로알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C6-C20아릴기는 탄소수 6 내지 20개의 카보시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미한다. 상기 C6-C20아릴기의 구체예에는, 페닐기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C20헤테로아릴기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 1 내지 20개의 헤테로시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가 그룹을 의미한다. 상기 C1-C20헤테로아릴기의 구체예에는, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기 등이 포함된다.
[석고보드용 혼화제의 제조방법 및 혼화제]
일반적으로 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 술폰화(Sulfonation) 방법은 다음과 같은 방법들이 있다.
첫째로, 단량체인 스티렌 술폰산(styrene sulfonic acid)을 활용하여 중합하는 방법(Jessica, E., "Sulfonation of Polystyrene: Toward the "Ideal" Polyelextrolyte". JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, PART A: POLYMER CHEMISTRY, 2013, vol51, 11, 2416-2424)이 있다.
둘째로, 고분자인 폴리스티렌(Polystyrene)을 술폰화하는 방법(Crisriane, R., "Synthesis in Pilot Scale and Physical Properties of Sulfonated Polystyrene". J. Braz. Chem. Soc., 2003, Vol. 14, No. 5, 797-802)이 있다.
나아가, 다른 공중합체를 포함하는 폴리스티렌(Polystyrene)의 술폰화(Sulfonation)의 경우, 스티렌(Styrene)과 다른 단량체들이 중합된 고분자 상태에서 술폰화하는 방법(Journal of Applied Polymer Science, Vol. 96, 1398-1404 (2005), Journal of New Materials for Electrochemical Systems 17, 085-090 (2014))이 있다.
본 발명에서는 상기 언급한 방법 중 어느 방법이든 구애받지 않고 채택하고자 한다.
예를 들어서, 스티렌 단량체와 스티렌 술폰산 단량체를 그 외 다른 단량체와 함께 중합하여, 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물으로 술폰화를 진행할 수 있다.
또는 다른 단량체를 포함하는 폴리스티렌계 고분자 화합물을 설폰화제로 직접 술폰화하여, 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물으로 술폰화를 진행할 수 있다.
후자와 같이 다른 단량체들을 포함하는 폴리스티렌계 고분자 화합물을 설폰화제로 직접 술폰화하는 방법은 구체적으로 다음과 같이 제공된다.
먼저, 불활성화 질소 조건에서 스티렌 단량체, 단량체 A 및 단량체 B를 중합하여, 단량체로 A와 B가 공중합된 폴리스티렌계 고분자 화합물을 제조한다.
다음으로, 아세틸 설페이트 용액(Acetyl sulfate solution)을 준비하는 과정이 진행된다. 이 경우, 불활성화 질소조건에서 산무수물을 준비하여, 아세틸 설페이트 용액을 제조한다.
이후, A와 B가 공중합된 폴리스티렌계 고분자 화합물을 유기용매에 용해시킨 후, 상기 아세틸 설페이트 용액을 투입하여 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물을 제조할 수 있다. 이에 대한 메커니즘은 하기와 같다.
[메커니즘: Polymerization of styrene comprising monomers A and B]
Figure 112020060335508-pat00001
[메커니즘: Acetyl sulfate solution preparation]
Figure 112020060335508-pat00002
[메커니즘: Sulfonation reaction]
Figure 112020060335508-pat00003
이하, 본 발명인 술폰화된 폴리스티렌계(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드용 혼화제 제조방법에 대한 구체적인 내용을 살펴보도록 한다.
석고보드의 제조 시, 분산성인 유동성(Flow) 값과 응결 시간(겉보기 종결)이 중요한 요소이다.
유동성이 향상되면, 슬러리 혼합 시, 석고의 조기 고착을 방지할 수 있어, 설비 효율을 증가시킬 수 있으며, 최종적으로 향상된 경화 성능을 제공할 수 있다.
응결 시간의 경우, 응결 또는 경화 시간이 길어지면서 충분한 경화가 되지 않은 경우에는 최종 제품의 모양이 고정되지 않는 문제가 있고, 생산에 소요되는 시간 역시 길어지기 때문에 비경제적이다. 따라서, 석고보드 생산 시, 유동성은 높으면서 동시에 응결 시간은 단축시키는 것이 중요하다.
이에 본 발명은 이러한 물성을 만족하기 위하여, 석고보드용 혼화제에 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Poly styrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하여 제공하고자 한다. 특히, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 황산화 정도(DS, degree of sulfonation)와 SPS계 고분자 화합물에 포함되는 단량체의 종류와 그 중합 정도에 따라, 사용되는 석고 슬러리의 유동성 및 응결 시간을 필요에 따라 조절하고자 한다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 하기 화학식 1, 하기 화학식 2 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 술폰화된 폴리 스티렌계(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드용 혼화제 제조방법이 제공된다.
<화학식 1>
Figure 112020060335508-pat00004
<화학식 2>
Figure 112020060335508-pat00005
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
R1 및 R2는 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 니트로기, C1-C20알킬기, C2-C20알케닐기, C2-C20알키닐기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C6-C20아릴기, C1-C20헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,
a2은 1 내지 4 중에서 선택된 정수이고,
M+는 H+, Li+, Na+, K+ 또는 NH4 +이고,
상기 단량체 [A]α에서 α는 1 내지 100,000 중에서 선택된 정수이다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 하기 화학식 1 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 폴리 스티렌계(Polystyrene, PS)계 고분자 화합물을 술폰화하여, 술폰화된 폴리 스티렌계(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드용 혼화제 제조방법이 제공된다.
<화학식 1>
Figure 112020060335508-pat00006
상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 니트로기, C1-C20알킬기, C2-C20알케닐기, C2-C20알키닐기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C6-C20아릴기, C1-C20헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 단량체군은 지방족 단일 이중결합 단량체, 방향족 단일 이중결합 단량체 및 공액디엔 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 제공된다. 이 경우, 상기 단량체군에서 선택되는 단량체들은 중합에 의해 랜덤 공중합체 또는/및 블록 공중합체로 제공될 수 있다.
먼저, 지방족 단일 이중결합 단량체는 (메트)아크릴산, 비치환된 알킬 곁가지를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계, 1개 이상의 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계, 인산 에스테르계, 폴리올레핀계 및 헤테로 원자로 치환된 아크릴산의 에스테르계 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 제공될 수 있다.
비치환된 알킬 곁가지를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계 단량체는 예를 들어서, 메틸 (메트) 아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, tert-부틸 (메트)아크릴레이트, 아밀 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 시클로알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대 시클로펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트 등을 포함한다.
1개 이상의 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계 단량체는 예를 들어서, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메트)아크릴레이트 등이 제공될 수 있고, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트 모노알릴 에테르, 트리메틸올프로판 (메트)아크릴레이트 디알릴 에테르, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트 모노알릴 에테르, 펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트 디알릴에테르, 펜타에리트리톨 (메트)아크릴레이트 트리알릴 에테르, 트리알릴수크로스, 수크로스 모노 (메트)아크릴레이트, 글루코스 (메트)아크릴레이트 트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄, 1-(2-(3-(알릴옥시)-2-하이드록시프로필아미노)에틸)이미다졸리딘-2-온, 펜타알릴수크로스 등이 제공될 수 있다.
인산에스테르계 단량체는 예를 들어서, 폴리프로필렌 글리콜 모노메타크릴레이트의 인산 에스테르로 예컨대 로디아(Rhodia)로부터 상업적으로 입수가능한 시포머(Sipomer) PAM 200가 제공될 수 있다.
폴리올레핀계 단량체는 예를 들어서, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,2-프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 2,2-프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 부탄-1,4-디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 3-메틸펜탄디올 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 및 알릴 (메트)아크릴레이트 등이 제공될 수 있다.
헤테로 원자로 치환된 치환된 아크릴산의 에스테르계 단량체는 예를 들어서, 말레산 무수물-알트-비닐 메틸 에테르, 소듐 2-아크릴 아미도도데실설포네이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-디메틸아크릴아미드, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 클로라이드, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐포름아미드, N-비닐이미다졸, 및 N-비닐-2-메틸이미다졸린, 비닐벤질 클로라이드, 비닐벤질 브로마이드 및 비닐벤질 아이오다이드 등이 제공될 수 있다.
다음으로, 방향족 단일 이중결합 단량체 스티렌계, 나프탈렌계, 실란계, 아세나프틸렌계, 인덴계 및 비닐카바졸계 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하여 제공된다.
예를 들어서, 비닐톨루엔, 알파-메틸스티렌, 트리플루오로스티렌, 2-비닐 피리듐, 2-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스 티렌, 2,4-디이소프로필스티렌, 4-프로필스티렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌, 5-tert-부틸-2-메 틸스티렌, tert-부톡시스티렌, 2-tert-부틸스티렌, 3-tert-부틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, N,N-디메틸아미노에틸스티렌, 1-비닐-5-헥실나프탈렌, 1-비닐나프탈렌, 디비닐나프탈렌, 디비닐벤젠, 트리비닐벤젠, 비닐벤질디메 틸아민, (4-비닐벤질)디메틸아미노에틸에테르, 비닐피리딘, 비닐자일렌, 디페닐에틸렌, 3차 아민을 포함하는 디페닐에틸렌, 1차, 2차, 또는 3차 아민을 포함하는 스티렌을 포함하여 제공된다.
마지막으로 공액디엔 단량체는 부타디엔계 단량체가 제공될 수 있다. 예를 들어서, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,3- 디메틸부타디엔, 2-페닐-1,3-부타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 2-클로로-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸1,3-옥타디엔, 옥타디엔 등이 제공될 수 있다.
전술한 단량체군은 하기의 화학식에서 [A]α로 나타낼 수 있으며, 전술한 단량체군에서 선택되는 어느 하나 이상이 제공될 수 있다. 예를 들어서, 동종의 단량체들로부터 선택하여 제공될 수 있고, 이종의 단량체로 공중합체로 제공되어, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물에 포함될 수 있다. 예를 들어서 하기 화학식 3과 같은 SPS계 고분자 화합물이 제공될 수 있다.
<화학식 3>
Figure 112020060335508-pat00007
상기α는 1 내지 100,000 중에서 선택된 정수이고,
R1 및 R2는 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 니트로기, C1-C20알킬기, C2-C20알케닐기, C2-C20알키닐기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C6-C20아릴기, C1-C20헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,
a2은 1 내지 4 중에서 선택된 정수이고,
M+는 H+, Li+, Na+, K+ 또는 NH4 +이고,
x는 5 내지 50,000 중에서 선택된 정수이고,
y는 0 내지 50,000 중에서 선택된 정수이다.
즉, 필요에 따라 상기 [A]α에서 단량체의 종류 및 함량인 중합 정도를 조절하여, 유동성을 증가시키고 응결 시간을 원하는 범위로 조절할 수 있다. 예를 들어서, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물에서, [A]α는 1 내지 20% 포함되어, 석고 슬러리의 유동성을 향상시키고, 응결 시간을 조절하는데 도움을 줄 수 있다.
한편, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 황산화 정도를 나타내는 DS(degree of sulfonation)의 경우, 본 발명에서는 10 내지 99%로 제공될 수 있다. 이는 도 1 내지 도 3을 참고하면, DS(degree of sulfonation)는 10 내지 99% 범위로 제공될 수 있음을 확인할 수 있다.
DS 범위를 10% 이하로 낮출 경우에는 SPS계 고분자 화합물이 물에 분산되지 않는 문제점이 있고, 상기 99%를 초과하는 경우, 유동성에서 불리하고 응결 시간이 길어지는 문제점이 있다. 따라서, DS가 10 내지 99% 범위에서 석고 슬러리의 유동성 향상시키고 응결 시간을 단축시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화에서 사용되는 용매는 프로페인, 부테인, 펜테인, 헥세인. 사이클로헥세인, 디브로모메테인, 디클로로벤젠 및 할로겐을 포함하는 용매 등 황산화 반응에 사용할 수 있는 용매 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 제공되며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화 반응을 위해 술폰화제를 사용할 수 있으며, 이 경우, 술폰화제로 아세트산무수물, 황산, 발열황산, 삼산화황에서 선택된 적어도 어느 하나 이상이 제공될 수 있다. 또한, 목적하는 반응을 달성할 수 있는 술폰화제라면 특별히 제한되지 않으나 바람직하게는 황산 및 아세트산무수물이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene)계 고분자 화합물의 중량평균분자량은 10,000 내지 800,000인 것으로 제공된다.
이는 후술할 표 1 내지 표 6의 결과에 비추어 상기 범위로 제공되는 경우, 석고 슬러리의 유동성과 응결시간을 조절할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 현재 시판 상용중인 PNS계 혼화제에 비하여, 물성이 향상된 점을 확인할 수 있다.
더불어, 표 7에 따르면, 중량평균분자량에 따라 기포 사이즈가 역시 커질 수 있으므로, 필요에 따라 분자량을 조절하여, 기포 사이즈를 조절할 수 있음을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 중량평균분자량의 범위는 10,000 내지 800,000로 제공하며, 분자량에 따라 석고보드의 기포 크기 또한 제어가 가능하다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 제조방법에 따라 제조된 석고보드용 혼화제가 제공된다.
이 경우, 상기 석고보드용 혼화제는 수분산 타입인 것이 제공된다. 수분산은 별도의 용기에 물을 넣고 교반하면서 상기 활성화단계를 거친 반응액을 서서히 투입하여 이루어진다. 물의 함량은 특별히 제한되지는 않지만 작업성 등을 고려하여, 최종 제품에서 물 100 중량부에 대하여, 석고보드용 혼화제는 1 내지 60 중량부를 포함하는 범위 내에서 자유롭게 첨가할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 석고보드용 혼화제를 제공하여, 기존의 혼화제를 석고보드 제조에 제공함에 있어서, 대두되었던 유동성 및 석고보드 제조 시 기포 크기가 작은 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 석고 슬러리의 유동성 및 응결 시간을 원하는 범위로 조절이 가능하다.
더불어, 분자량을 조절하여 기포사이즈를 조절이 가능하므로 추가의 공정이나 첨가제 없이도, 용도에 맞는 다양한 중량의 석고보드를 제조할 수 있다.
[석고보드 형성용 조성물]
본 발명의 석고보드 형성용 조성물은 석고, 석고보드용 혼화제, 경화제, 경량화제 및 물을 포함하고, 석고보드용 혼화제는 상기 전술한 바와 동일하며, 석고보드용 혼화제에 포함되는 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 내용 역시 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물에 포함되는 석고는 반수석고일 수 있다.
석고(gypsum)는 황산 칼슘(CaSO4)을 주성분으로 하는 매우 부드러운 황산염 광물을 의미한다. 석고는 결정 형태에 따라 여러 종이 알려져 있으며, 이 중 이수석고(CaSO4·2H2O)를 150℃ 내지 200℃의 온도로 가열하거나, 대기 중에서 수분을 흡수시켜 소성함으로써 반수석고(CaSO4·1/2H2O)를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 반수석고는 원료 석고를 소성하여 제조될 수 있다. 상기 원료 석고로는 천연 석고 또는 탈황(flue gas desulfurization: FGD)석고, 인산석고(phospho gypsum), 티탄석고(titanogypsum), 시트로석고(citrogypsum), 타타로석고(tartarogypsum), 보로석고(borogypsum), 락토석고(lactogypsum)와 같은 화학 석고를 사용할 수 있다. 또는 상기 원료 석고로서 폐석고보드 등으로부터 회수된 재활용 석고를 사용할 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 원료 석고의 소성 시 산 또는 그 염, 예를 들어 시트르산 또는 그 염, 말산 또는 그 염, 석신산 또는 그 염, 타르타르산 또는 그 염 등이 함께 배합될 수 있다. 상기 산 또는 염이 함께 배합되는 경우에, 생성된 반수석고를 이용하여 석고보드 제조 시 혼수량이 저감될 수 있다.
상기 산 또는 그 염의 배합량은 상기 원료 석고 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 1 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 원료 석고의 소성은 150℃ 내지 200℃의 온도 범위 내에서, 예를 들어 160℃ 내지 180℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 원료 석고의 소성은 당업계에서 이용되고 있는 케틀(kettle), 로터리 킬른(rotary kiln) 등의 소성장치를 이용할 수 있으며, 사용되는 소성 장치는 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 소성된 반수석고는 볼밀(ball mill)이나 튜브밀(tube mill) 등의 장치를 이용하여 조성물에 이용되기 적합한 형태로 더 분쇄될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 석고보드용 혼화제 0.1 내지 2 중량부, 경화제 0.1 내지 1 중량부, 경량화제 0.01 내지 1 중량부 및 물 60 내지 150 중량부를 포함한다.
보다 자세하게는 석고 100 중량부에 대하여, 전술한 석고보드용 혼화제 0.1 내지 2 중량부 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 중량평균분자량은 10,000 내지 800,000의 범위를 제공한다. 상기 범위를 만족할 때, 상기 석고보드 형성용 조성물의 유동성이 높고 경화 시간이 단축시키는 효과 및 거품의 크기를 조절하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드용 혼화제는 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물과 함께 필요에 따라 폴리나프탈렌설포네이트(PNS)계 화합물, 폴리카복실레이트 에테르(PCE)계 화합물, 리그닌설폰산염계 화합물, 알킬아릴설폰산계 화합물, 폴리옥시에틸렌계 화합물, 알킬아릴에테르계 화합물, 옥시칼본산계 화합물, 폴리카본산계 화합물 및 아미노술폰산계 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 폴리카복실레이트 에테르(PCE)계 화합물을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물 및 폴리카복실레이트 에테르(PCE)계 화합물의 중량비는 10:90 내지 90:10인 것이 제공된다. 바람직하게는 40:60 내지 60:40일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 45:55 내지 55:45일 수 있다. 이에, 폴리카복실레이트 에테르(PCE)계와 함께 사용하여 종래의 PNS계보다 유동성 및 응결속도를 향상시킨 석고보드형성용 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물은 경화제를 포함하며, 이는 석고와 물의 수화 반응을 촉진하여, 석고보드의 생산성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 경화제는 무기계 화합물 및 유기계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기계 화합물은 염화칼슘, 염화칼륨 등의 염화물; 아질산나트륨, 아질산칼슘 등의 아질산염; 질산나트륨, 질산칼슘 등의 질산염; 황산칼슘, 황산칼륨, 황산나트륨, 황산알루미늄 등의 황산염; 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화물; 탄산칼슘, 탄산나트륨, 탄산리튬 등의 탄산염; 규산나트륨, 규산칼륨 등의 규산염; 수산화알루미늄, 산화알루미늄 등의 알루미나계 화합물; 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는 황산칼륨(K2SO4) 또는 황산나트륨(Na2SO4)이 제공될 수 있다.
또한, 상기 유기계 화합물은 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민류; 포름산칼슘, 아세트산칼슘 등의 유기산의 칼슘염; 및 무수 말레산; 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 경화제 0.1 내지 1 중량부를 포함한다. 경화제의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우에, 상기 석고보드 형성용 조성물로부터 제조된 석고보드의 경화성이 증가되면서도, 과도한 경화로 인해 석고보드가 취성(brittleness)을 갖지 않도록 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물은 경량화제를 포함한다. 상기 경량화제는 상기 석고보드 형성용 조성물로부터 제조된 석고보드의 밀도를 제어하고, 석고보드 내에 기포를 발생시켜 석고보드가 경량화된다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 경량화제는 설페이트 화합물, 퍼설페이트 화합물, 바이설페이트 화합물, 카보네이트 화합물 또는 바이카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 경량화제는 암모늄 퍼설페이트((NH4)2S2O8), 소듐 바이카보네이트(NaHCO3), 암모늄 설페이트((NH4)2SO4), 또는 소듐 바이설페이트를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 상기 경량화제는 알킬 설페이트 화합물, 알킬 에테르 설페이트 화합물, 알킬 설포네이트 화합물, 알킬 에테르 설포네이트 화합물, 알킬 포스페이트 화합물, 알킬 에테르 포스페이트 화합물, 알킬 카보네이트 화합물 및 알킬 에테르 카보네이트 화합물과 같은 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 경량화제는 라우릴 설포네이트, 이소트리데실 설포네이트, 라우릴 설페이트, 이소트리데실 설페이트 또는 스테아릴 설페이트와 같은 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 상기 경량화제의 함량은 0.01 중량부 내지 1 중량부일 수 있으며, 바람직하게는 상기 경화제의 함량은 0.01 중량부 내지 0.1 중량부가 제공된다. 상기 경량화제의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우에, 상기 석고보드 형성용 조성물로부터 제조된 석고보드가 경량화되면서도, 과도한 기포 발생으로 인해 석고보드의 물성이 저하되지 않도록 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물은 물을 포함한다. 상기 물은 상기 반수석고와 수화 반응하여 단단한 이수석고를 형성한다. 이 경우, 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 상기 물의 함량은 60 중량부 내지 150 중량부가 제공되며, 바람직하게는 60 내지 80 중량부가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물은 경화 지연제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화 지연제로는 예를 들어, 글루콘산, 시트르산, 글루코헵톤 등의 옥시카르복실산 또는 이들의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 등의 무기 염류, 글루코오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 사카로오스, 크실로오스, 아라비노오스, 리포오즈, 올리고당, 덱스트란 등의 당류, 붕산 등을 사용할 수 있고, 석고보드 제조 시 경화 속도와 응결 시간을 제어하기 위해 첨가될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고보드 형성용 조성물은 강도 개선제를 더 포함할 수 있다. 상기 강도 개선제로는 예를 들어 실리카흄, 플라이애쉬 등을 사용할 수 있고, 석고보드의 물리적인 특성을 보완하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 경화 지연제 및 강도 개선제의 함량은 각각 상기 석고보드 형성용 조성물은 석고 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 중량부 내지 5 중량부일 수 있다.
[석고보드]
본 발명의 일 실시예를 따르면, 석고, 상기 석고보드용 혼화제, 경화제, 경량화제 및 물을 포함하고, 상기 전술한 바와 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하는 석고보드 형성용 조성물을 이용한 석고보드가 제공된다.
이에, 상기 석고, 석고보드용 혼화제, 경화제, 경량화제 및 물에 관한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드는 외장재 시트 및 석고 코어에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 따르면, 상기 석고보드가 제1외장재 시트, 상기 제1외장재 시트와 대향하는 제2외장재 시트, 및 상기 제1외장재 시트 및 상기 제2외장재 시트 사이에 배치된 석고 코어를 포함할 수 있다.
상기 각각의 외장재 시트는 종이 외장재 시트 또는 섬유질 외장재 시트일 수 있고, 이에 한정되지 않고 당업계에 알려져 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 석고보드는 제조 시의 유동성이 높고 응결 시간이 짧아, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 기포 크기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 석고보드는 상기 석고보드용 혼화제 중 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하여, 제조 시, 원하는 물성으로 제어될 수 있다.
나아가, 유동성, 경화성, 경도 등이 우수하고, 더불어 기존의 PNS계 혼화제만을 사용한 것에 비하여, 친환경적이며 인체에 무해한 장점을 제공한다.
따라서, 본 발명의 석고 보드는 필요에 따라 적절하게 성형되어 건축 자재로써 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 하기 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하지 않고 본 발명을 예시한다.
제조예 1: 석고보드용 혼화제의 제조
(1) 스티렌과 부타디엔계 단량체를 포함하는 고분자 화합물
불활성화 질소조건에서 단량체로 스티렌과 아크릴산을 유기용매에 용해시킨 후, 개시제를 투입하고 40℃에서 2시간동안 교반한다. 이후 diethyl ether를 사용하여 필터링한다.
(2) 아세틸 설페이트 용액의 제조
불활성화 질소조건에서 아세트산무수물을 0℃로 냉각시키고 95 내지 97%의 황산을 투입한 후, 실온에서 투명한 용액이 될 때까지 교반한다.
(3) 술폰화
플라스크에 상기 (1)에서 제조된 고분자 화합물을 유기용매에 용해시킨 후, 플라스크를 40℃로 가열하면서 30분동안 질소를 퍼지시켰다. 그 다음, 상기 아세틸 설페이트 용액을 깔때기를 이용하여, 투입한 후, 40℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이후, 용액이 투명한 황색을 띄게 되면, 2-프로판올을 30분동안 첨가한 후, 실온에서 냉각하여 반응을 종결하여 아크릴산 단량체가 공중합된 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 수득하였다. 이 경우, 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물은 아크릴산계 단량체를 5% 포함한다. 필요에 따라, SPS계 고분자 화합물은 증류수에서 세척하여 분리한다.
(4) 석고보드용 혼화제 제조
상기 (3)에서 제조한 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 이용하여 석고보드용 혼화제를 제조하였다.
제조예 2: 석고보드용 혼화제의 제조
상기 제조예 1의 (1)의 고분자 화합물에서 단량체로 스티렌과 말레산 단량체를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 진행하였다.
이 경우, 술폰화된 폴리스티렌계 고분자 화합물은 말레산계 단량체를 5% 포함한다.
제조예 3: 석고보드용 혼화제의 제조
상기 제조예 1의 (1)의 고분자 화합물에서 단량체로 스티렌, 부타디엔 및 말레산 단량체를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 진행하였다.
이 경우, 고분자 화합물은 부타디엔 단량체는 2.5%, 말레산계 단량체는 2.5%를 포함한다.
실험예 1: IR측정법(sulfonic group의 도입여부 측정)
상기 제조예 1 내지 3에서 제조한 SPS계 고분자 화합물의 폴리스티렌에 황산화기(sulfonic group)가 합성이 되었는지 여부는 FT-IR측정법을 사용하여 분석하였다. 이에 대한 결과는 도 1에 나타내었다. 이 경우 DS 값은 35%이다.
실험예 2: DS 측정법(황산화 정도(DS) 측정)
황산화 정도(DS)는 질량분석법(Mass Spectroscopy)과 NMR(Nuclear magnetic resonance) spectroscopy를 통해 결정한다.
본 발명은 질량분석법 중 하나인 MALDI-ToF MS(Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry)를 통해 측정이 가능하며, 이에 대해서는 하기 논문에서 보다 자세한 내용을 확인할 수 있다.
Longhe Zhang, Bryan, C., "Sulfonation Distribution in Sulfonated Polystyrene Ionomers Measured by MALDI-ToF MS". ACS Macro Lett, 2013, 2, 217-221
실시예 1: 석고보드 형성용 조성물의 제조
실제 석고보드 생산공장에서 사용이 가능한 반수석고 100 중량부에 대하여, 물 70 중량부, 제조예 1의 혼화제 0.6 중량부, 경화제(황산칼륨) 0.2 중량부 및 경량화제(암모늄 설페이트)로 0.06 중량부를 첨가하고, 소형 믹서로 10초간 혼합을 행하여 실시예 1의 석고보드 형성용 조성물을 제조하였다.
또한, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 중량평균분자량 또는 화합물(DS)을 달리하여 보다 구체적으로 실시예를 진행하였다.
실시예 2: 석고보드 형성용 조성물의 제조
제조예 2의 혼화제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 석고보드 형성용 조성물을 제조하였다.
또한, 표 2에 기재된 바와 같이 중량평균분자량 또는 화합물(DS)을 달리하여 보다 구체적으로 실시예를 진행하였다.
실시예 3: 석고보드 형성용 조성물의 제조
제조예 3의 혼화제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 석고보드 형성용 조성물을 제조하였다.
또한, 표 3에 기재된 바와 같이 중량평균분자량 또는 화합물(DS)을 달리하여 보다 구체적으로 실시예를 진행하였다.
비교예 1: 석고보드 형성용 조성물의 제조
비교예 1의 혼화제는 석고보드 생산업체에서 사용중인 폴리나프탈렌설포네이트(PNS)계를 혼화제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 석고보드 형성용 조성물을 제조하였다. 이 경우, 중량평균분자량은 10,000이다.
평가예 1: 석고보드 형성용 조성물의 유동성
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 석고보드 형성용 조성물의 유동성 및 겉보기 종결을 하기와 같은 방법에 따라 측정하였다.
유동성에 대한 결과는 실시예 1은 표 1, 실시예 2는 표 2, 실시예 3은 표 3에 각각 나타내었다.
<유동성(Flow) 평가>
석고보드 형성용 조성물을 지름 70 mm, 높이 40 mm의 원형 몰드에 주입한 뒤 10초 후 탈형 했을 때 퍼지는 지름을 측정하였다. 이때, 원형의 퍼진 슬러리를 60 도 간격으로 세 군데에서 측정한 후, 측정 데이터 중 최대값 최소값을 더한 후 2로 나누어 유동성(Flow) 값으로 하였다.
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예1-1
(10,000)		 124.5 116 110.1 108.5 106.3
실시예1-2
(35,000)		 125.4 118.6 109.2 106.3 105.5
실시예1-4(280,000) 132.6 127.8 121.5 115.4 110.9
실시예1-6
(800,000)		 128.4 123.1 116.4 111.8 101.4
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: mm)
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예2-1
(10,000)		 129.4 122.5 112.2 108.6 108.9
실시예2-2
(35,000)		 131.2 122.6 114.1 109.5 109
실시예2-4(280,000) 136.4 130.8 124.4 118.6 113
실시예2-6
(800,000)		 126.4 122.3 113 109.3 101.4
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: mm)
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예3-1
(10,000)		 126.3 118.9 110.7 108.0 107.1
실시예3-2
(35,000)		 127.7 120.2 111.2 107.3 106.8
실시예3-4(280,000) 133.9 128.9 122.5 116.4 111.5
실시예3-6
(800,000)		 126.8 122.3 114.2 110.0 100.9
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: mm)
평가예 2: 석고보드 형성용 조성물의 응결 시간(겉보기 종결 평가)
먼저, 상기 석고보드 형성용 조성물을 가로 50 mm × 세로 50 mm × 높이 50 mm의 고무 몰드에 붓고, 쇼어 경도계 (Shore durometer, type D)로 경도를 측정하여 측정값이 85가 되었을 때 시간을 응결 시간(겉보기 종결평가)으로 하였다.
응결 시간(겉보기 종결평가)에 대한 결과는 실시예 1은 표 4, 실시예 2는 표 5, 실시예 3은 표 6에 각각 나타내었다.
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예1-1
(10,000)		 119 139 158 162 166
실시예1-2
(35,000)		 124 140 166 169 174
실시예1-4(280,000) 138 147 156 158 162
실시예1-6
(800,000)		 145 155 172 178 183
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: 초)
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예2-1
(10,000)		 132 138 141 143 147
실시예2-2
(35,000)		 132 140 145 147 152
실시예2-4(280,000) 145 150 161 162 165
실시예2-6
(800,000)		 152 162 179 182 187
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: 초)
DS
Mw		 15% 30% 60% 80% 100%
실시예3-1
(10,000)		 128 140 152 154 160
실시예3-2
(35,000)		 129 143 157 160 165
실시예3-4(280,000) 145 150 161 162 165
실시예3-6
(800,000)		 150 161 178 182 187
비교예 1
(10,000)		 118
(*단위: 초)
평가예 3: 석고보드의 기포 크기 평가
실시예 3 및 비교예 1에서 제조된 석고보드 형성용 조성물로부터 석고보드를 제조하고, 그 단면을 현미경(500배율)으로 관찰하여 평균 기포 크기를 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
실시예(DS 30%) 평균 기포 크기 (mm)
실시예3-2
(35,000)		 0.40
실시예3-3(190,000) 0.51
실시예3-4(280,000) 0.58
비교예 1(10,000) 0.50
본 발명에 따른 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)는 도 1 내지 도 3을 참고하면, 10 내지 99% 범위로 제공될 수 있다.
유동성 확인을 위한 표 1 내지 표 3의 경우, DS값이 감소할수록 유동성은 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 실시예들의 DS가 15% 내지 60% 범위에서 비교예에 비하여 유동성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 특히, DS값이 15 내지 35% 정도에서 가장 우수하며, 10% 이하로 낮출 경우에는 SPS가 물에 분산되지 않기 때문에 그 이하로 낮추기는 어려움이 있음을 확인하였다.
응결 시간 확인을 위한 표 4 내지 표 6의 경우, DS값이 감소할수록 응결 시간이 단축되는 것을 확인할 수 있고, 실시예들의 경우 비교예에 비하여 응결 시간이 전반적으로 단축되는 것을 확인할 수 있다.
기포 크기를 관찰하기 위한 표 7의 경우, 실시예로부터 제조된 석고보드는 충분한 크기의 기포 크기가 확보되어 경량화될 수 있으며, 이 역시 폴리스티렌의 분자량에 따라 기포 크기의 조절이 가능한 것을 알 수 있었다. 이로써, 본 발명에 따른 혼화제로 제공하여, 기존의 문제점인 기포 크기가 작은 문제점을 해소하고, 종래의 PNS계 혼화제에 비해서 보다 높은 경량화 수준을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물에서 포함되는 단량체가 1 내지 20% 포함되는 경우, 바람직하게는 5%를 포함하는 경우, 유동성, 응결 시간 및 기포 크기 등의 물성의 향상이 있음을 확인할 수 있다.
따라서, SPS계 고분자 화합물에 포함되는 단량체들의 종류 및 중합 정도 등을 조절하여, 석고 슬러리의 유동성을 증가시키고 응결 시간을 원하는 범위로 조절 가능함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 석고보드 제조 시, 생산성이 우수하며, 기존의 혼화제로 널리 사용되어 PNS계 혼화제 보다 우수한 물성을 제공할 수 있으며, 이를 대체할 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1, 하기 화학식 2 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하고,
    상기 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)는 15 내지 60%인 석고보드용 혼화제.
    <화학식 1>
    Figure 112021083490506-pat00008

    <화학식 2>
    Figure 112021083490506-pat00009

    상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    R1 및 R2는 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 니트로기, C1-C20알킬기, C2-C20알케닐기, C2-C20알키닐기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C6-C20아릴기, C1-C20헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
    a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이고,
    a2은 1 내지 4 중에서 선택된 정수이고,
    M+는 H+, Li+, Na+, K+ 또는 NH4 +이다.
  2. 하기 화학식 1 및 단량체군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 공중합된 폴리스티렌(Polystyrene, PS)계 고분자 화합물을 술폰화하여, 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물을 포함하고,
    상기 술폰화된 폴리스티렌(Sulfonated Polystyrene, SPS)계 고분자 화합물의 DS(degree of sulfonation)는 15 내지 60%인 석고보드용 혼화제.
    <화학식 1>
    Figure 112021083490506-pat00010

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 니트로기, C1-C20알킬기, C2-C20알케닐기, C2-C20알키닐기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C6-C20아릴기, C1-C20헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
    a1은 1 내지 5 중에서 선택된 정수이다.
  3. 삭제
  4. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 술폰화는 술폰화제로 아세트산무수물, 황산, 발열황산 및 삼산화황에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것인 석고보드용 혼화제.
  5. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단량체군은 지방족 단일 이중결합 단량체, 방향족 단일 이중결합 단량체 및 공액디엔 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것인 공중합체인 석고보드용 혼화제.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 단일 이중결합 단량체는 (메트)아크릴산, 비치환된 알킬 곁가지를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계, 1개 이상의 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르계, 인산 에스테르계, 올레핀계 및 헤테로 원자로 치환된 아크릴산의 에스테르계 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 석고보드용 혼화제.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 방향족 단일 이중결합 단량체는 스티렌계, 나프탈렌계, 실란계, 아세나프틸렌계, 인덴계 및 비닐카바졸계 단량체에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 석고보드용 혼화제.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 공액디엔 단량체는 부타디엔계 단량체인 석고보드용 혼화제.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 석고보드용 혼화제에 석고, 경화제, 경량화제 및 물을 포함하는 석고보드 형성용 조성물.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 석고보드용 혼화제는 폴리카복실레이트 에테르(PCE)계 화합물을 더 포함하는 석고보드 형성용 조성물.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115850605B (zh) * 2023-01-19 2023-05-09 北京慕湖外加剂有限公司 一种石膏基聚羧酸减水剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080011202A1 (en) * 2004-10-15 2008-01-17 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising aromatic sulfonated polymers and methods of using the same
JP2008546619A (ja) * 2005-06-14 2008-12-25 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 石膏スラリー用調整剤及びそれらの使用方法
JP2013544742A (ja) * 2010-10-11 2013-12-19 ビーエーエスエフ コンストラクション ポリマース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 石膏スラリーを含有する分散剤

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01188448A (ja) * 1988-01-25 1989-07-27 Fukui Kagaku Kogyo Kk 石膏スラリー用減水剤
TWI326691B (en) * 2005-07-22 2010-07-01 Kraton Polymers Res Bv Sulfonated block copolymers, method for making same, and various uses for such block copolymers
BRPI0602539A (pt) * 2006-06-07 2008-01-29 Luis Ernesto Roca Bruno processo de transformação de poliestireno expandido em ionÈmeros de poliestireno sulfonado

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080011202A1 (en) * 2004-10-15 2008-01-17 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising aromatic sulfonated polymers and methods of using the same
JP2008546619A (ja) * 2005-06-14 2008-12-25 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 石膏スラリー用調整剤及びそれらの使用方法
JP2013544742A (ja) * 2010-10-11 2013-12-19 ビーエーエスエフ コンストラクション ポリマース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 石膏スラリーを含有する分散剤

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