KR20020093786A - 균열, 크레이터링 및 수축 감소용 이음화합물 첨가제 - Google Patents

균열, 크레이터링 및 수축 감소용 이음화합물 첨가제 Download PDF

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Abstract

충전제, 바인더 및 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산을 포함하는 이음화합물 조성물이 개시된다. 본 발명의 조성물은 덜 수축하고 균열 및 크레이터링에 저항하는 이음화합물을 생산한다.

Description

균열, 크레이터링 및 수축 감소용 이음화합물 첨가제{A JOINT COMPOUND ADDITIVE FOR REDUCTION OF CRACKING, CRATERING AND SHRINKAGE}
건물 건설시, 가장 흔한 요소들 중 하나는 벽 및/또는 천장 건설에 이용되는 종종 건식벽(drywall)으로 알려져 있는, 석고 벽판이다. 석고 벽판으로 제조된 벽은 보통 패널을 스터드 또는 장선에 부착한 다음, 이음화합물로 불리는 특별하게 제조된 조성물로 패널들 사이의 이음부를 채우고 코팅하여 건설된다. 이러한 과정은 일반적으로 벽판의 인접 모서리에 의해서 형성된 이음부 안에 테이핑(taping) 등급 이음화합물을 놓고 액체-투과성 테이프를 테이핑 화합물안에 박아넣어서 진행된다. 건조(또는 응고)시, 타핑(topping) 등급 이음화합물을 포함하는 제 2 코팅이 이음부 위에 적용된다. 약하게 모래를 뿌린 다음에 제 3 코팅이 적용되고 보통 마무리된다. 다른 등급의 이음화합물은 테이프를 박아넣는 것과 최종 코팅을 적용하는 것에 모두 이용되는 만능 등급이다. 텍스쳐 마감(textured finish)을 제공하기 위해 완성된 벽 및 만능 조인트 화합물이 있는 이음부에 패턴화된 효과가 주어질 수 있다.
이음화합물의 두 개의 일반적인 타입인, 세팅 타입과 건조 타입이 있다. 세팅 타입의 이음화합물은 수화반응이 황산칼슘 반수화물과 물을 엇갈린 매트릭스의 황산칼슘 이수화물 결정으로 전환시킬 때 굳어서 단단하게 된다. 과량의 물은 증발한다. 건조 타입 화합물은 증발에 의한 물의 손실시 단단해진다.
이음화합물의 일반적인 문제점은 균열, 수축 및 크레이터링을 포함한다. 균열 및 수축은 건조 과정에서 생기나, 크레이터 또는 표면 결함은 적용과정에 생긴다. 균열은 조악한 환경 조건하에서, 또는 많은 양의 이음화합물이 몇 개의 얇은 층으로 적용되기 보다 한꺼번에 적용될 때 가장 생길 수 있다. 물의 일부가 증발에 의해서 빠져나가는 대신에 수화반응에 의해서 흡수되고, 세팅 타입 화합물에서, 건조 전에 형성된 석고결정의 매트릭스가 건조 중의 수축에 저항하는 힘을 제공하기 때문에, 수축 및 균열은 일반적으로 세팅 타입 기초 이음화합물에서는 문제가 덜하다. 크레이터는 이음화합물의 그 밖의 매끄러운 표면 위의 눈에 띄는 폭크 마크(pock marks)이다. 크레이터링과 관련된 요인들은 유동학, 공기 처리 및 화합물의 표면장력을 포함하는 것으로 생각된다.
건식벽 계약자들은 이음화합물 적용시, 이음화합물의 완성된 표면을 개선하기 위해서 적용 직전에 때때로 액체 비누를 이음화합물에 첨가하는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 비누, 또는 세제는 많은 가능한 작용기로부터 선택된, 산, 염기, 항균제, 재부착방지제, 착색제, 향료, 소포제, 거품제, 하이드로트로프 (hydrotropes), 모이스쳐라이져, 방부제, 용매, 점증제 및 계면활성제를 포함하나, 이에 한정되지 않는 성분들의 복합 혼합물이다. 그러나, 비누 또는 세제 첨가는 또한 수많은 문제를 일으키는 것으로 알려져 왔다. 일부의 다성분 비누는 이음화합물 제조시에 첨가될 경우 효능을 잃게 되므로, 사용직전에 측정하여, 비누 또는 세제에 첨가, 혼합할 것이 불가피하다. 이음화합물, 비누 또는 세제, 측정장치 및 혼합기를 모두 작업장소로 운반하는 것은 특히, 작업장소가 멀 경우에, 불편하다. 비누 또는 세제의 이용은 또한 페인트 플래싱의 원인이 되어 조악한 페인트 커버리지를 얻는다.
오코닐(O'Connell) 등의 두 개의 참고문헌인, 미국특허 제4,463,039호 및 제4,504,602호는 거품을 증진시키기 위해서 분무가능한 음향 조성물에 첨가제로서 술폰산나트륨을 이용할 것을 개시한다. 조성물은 폴리올레핀 섬유를 포함하는 미네랄 울 충전제를 포함한다. 이러한 문헌은 분무가능한, 텍스쳐 코팅에 관한 것이며 이음화합물로서 유용하지는 않다.
보우니니(Bounini)의, 미국특허 제4,252,568호는 석고보드를 생산하기 위해서 석고 슬러리에 사용하기 위한 정화된 스터코우를 제조하기 위해 리그노 술폰산염의 수용액을 첨가하는 것을 개시한다. 리그노 황산염의 첨가는 스터코우의 유동성을 증가시키고 그것을 분말화하는데 필요한 힘을 감소시킨다. 그러한 화합물이 이음화합물에 유용하다는 청구항, 설명 또는 예는 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 건조 타입 이음화합물의 수축 및 균열을 감소시키는 개선된 이음화합물 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그것의 첨가제가 제조시에 모두 포함되는 개선된 이음화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 더 적은 표면 크레이터를 갖는 개선된 이음화합물 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 석고 벽판의 인접 패널들 사이의 이음부를 채우고 코팅하는데 이용되기 위한 이음화합물용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게, 이음화합물의 기재 또는 페인트와 같은 장식적 응용과의 결합능력을 파괴하지 않으면서, 이음화합물내 수축을 줄이고, 균열 저항을 증가시키고, 크레이터 저항을 증가시키는 계면활성제 첨가제를 포함하는 이음화합물 조성물에 관한 것이다.
상기 열거한 목적들은 감소된 수축을 나타내고 균열 및 크레이터링에 대한 저항을 증가시키는 이음화합물 조성물을 특징으로 하는 본 발명에 의해서 충족되거나 또는 본 발명은 상기 목적들을 능가한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 이음화합물을 포함하는 조성물에 관한 것이며, 그것은 결합제 및 충전제, 및 계면활성제 첨가제를 포함한다. 계면활성제 첨가제는 본질적으로 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산으로 구성된다. 탄화수소 치환기는 지방족의, 올레핀의, 지방족고리의 또는 방향족 그룹, 또는 그의 결합이다. 또한, 치환기는 12 내지 24 탄소원자를 갖는다. 바람직하게, 치환기는 방향족 고리를 포함한다. 건조 타입 이음화합물에 사용될 때, 이러한 조성물은 전통적인 이음화합물에 비해서 보다 양질의 표면을 생산한다. 본 발명의 조성물은 다성분 비누 또는 세제 첨가와 관련된 여러 가지 단점 없이 종래의 조성물 보다 균열 및 크레이터링을 덜 나타낸다.
본 발명의 이음화합물은 또한 종래의 이음화합물보다 덜 수축한다. 수축이 적을 때, 여러 가지 이점이 있다. 더 적은 층의 이음화합물이 매끄러운, 모놀리스표면을 얻는데 적용될 필요가 있다. 더 적은 이음화합물이 작업을 완성하는데 요구될 것이다. 적용될 층을 덜 기다리고 코팅간의 건조를 위한 화합물을 덜 기다림으로서 시간을 저축할 것이다.
본 발명의 탄화수소 치환 술폰산염, 황산염, 황산 또는 술폰산의 첨가는 이음화합물의 제조중에 완성된다. 이는 첨가제와 측정장치를 먼 작업장소까지 별도로 운반해야 할 필요성을 없앤다. 이러한 첨가제의 이용은 또한 페인트 플래싱을 최소화한다.
본 조성물의 또 다른 이점은 경량 이음화합물에 이용될 때 밀도의 감소이다. 다른 모든 특성은 동일한 경량의 이음화합물은 보다 중량의 제품보다 바람직하다. 이러한 화합물을 많은 양으로 적용하는 계약자들은 경량 제품을 취급할 때 덜 빨리 피로해진다. 낮은 밀도제품은 또한 그들의 전통적인 대응품보다 운송하는 비용이 덜 든다. 본 발명의 조성물은 또한 경량 이음화합물에서 밀도의 감소를 가져와, 적용하기 쉽고 운송하는데 비용이 덜 들게 한다.
본 발명의 조성물은 계면활성제 첨가제와 이음화합물의 혼합물이다. 계면활성제 첨가제는 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산을 포함한다. 황산염 또는 술폰산염이 이용될 때, 칼륨 또는 나트륨이 바람직한 양이온 성분이다. 바람직한 실시예에서, 계면활성제는 레디-믹스(ready-mix), 건조-타입 이음화합물과 혼합된다. 계면활성제 첨가제는 제조될 때 이음화합물에 바람직하게 첨가된다.
본 발명의 제 1 성분은 계면활성제 첨가제이고, 그것은 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산이다. 이러한 화합물들 중 하나와 제조된 이음화합물의 표면은 균열 또는 크레이터와 같은 결함이 더 적다. 술폰산염이 바람직하나, 황산염, 황산, 및 술폰산 또한 유용하다.
계면활성제 첨가제는 어떤 양이온 부분이 이용되는가에 따라서 다양하다. 산, 탄화수소 치환 황산염 또는 술폰산염의 나트륨염 또는 칼륨염이 바람직한 화합물이다. 이소프로필 아민과 같이, 쉽게 분해되지 않는 양이온 부분은 일반적으로 본 발명에서 효과가 없다. 양이온 부분의 선택은 물론, 술폰산염의 분자량의 변화를 가져올 것이다. 나트륨 외에, 다른 양이온 부분을 사용하면 존재하는 계면활성제 첨가제의 중량 %중에서 산출된 음이온 부분의 표시 이상 또는 이하로 되게 할 것이다. 따라서, 본 발명의 목적을 위해서, 계면활성제 첨가제의 양은 나트륨 염을 기초로 계산되고, 음이온 부분의 농도가 동일하도록 나트륨 이외의 것이 채택된다면 재계산되어야 한다.
탄화수소 치환기의 전체적인 사슬길이는 약 C12에서 약 C24까지 다양하다. 바람직한 탄소 수의 범위는 C12내지 C18이다. 다른 바람직한 범위는 C16내지 C20이다. 보다 바람직한 범위는 약 C16내지 약 C18이다. 가장 바람직한 탄화수소 치환기는 18탄소 원자를 포함한다. 바람직하게, 치환기는 방향족 고리를 포함한다. 나트륨 도데실 벤젠 술폰산염("DDBSA")은 몇가지 이유에서 가장 바람직한 계면활성제 첨가제이다. 18-탄소 사슬길이는 원하는 결과를 효과적으로 가져오고, 또한 합당한 가격, 및 상업적 양으로 유용하다. C19-C24의 범위의, 더 긴 사슬길이의 치환기 또한 본 발명에 이용되기 위해서 고려된다. 계면활성제 첨가제는 전체적인 본 발명의 조성물의 건중량에 기초해서 약 0.03 내지 약 0.5중량%, 및 바람직하게 약 0.1 내지 약 0.2%의 농도(나트륨염에 대하여 계산)로 첨가되어야 한다.
본 발명의 제 2 성분은 바탕 이음화합물이다. "바탕 이음화합물"이란 용어는 본 발명의 계면활성제 첨가제가 첨가되지 전의 모든 이음화합물을 언급하는데 사용된다. 세팅 또는 건조 타입 이음화합물이 적합하나, 건조 타입의 바탕 이음화합물에서 결과가 더 명백할 것이다. 물이 사용시 첨가되는 건조 분말 포뮬러나, 물이 제조시에 혼합되어 있는 레디-믹스 포뮬레이션 모두가 본 발명의 이용에 적합하다. 본 발명은 경량 포뮬레이션 뿐만 아니라 전통적인 기본 이음화합물과 이용되는 것 또한 고려된다. 바람직한 기본 이음화합물은 종래 중량의, 건조 타입의 레디-믹스 화합물이다.
기본 이음화합물은 일반적으로 하나 이상의 바인더, 하나 이상의 충전제 및 이용되기 위한 특별한 적용에 의해서 요구되는 다른 첨가제를 포함한다. 이음화합물에 이용되는 모든 종래의 바인더가 본 발명에 이용될 수 있다. 특히 적합한 바인더는 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 및 전분과 같은, 폴리비닐 아세테이트, 아크릴수지, 폴리비닐 알코올, 재분산가능한 분말을 포함한다. 라텍스 바인더는 바람직한 바인더이다. 적합한 라텍스 에멀젼 바인더의 예는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 라텍스 또는 폴리비닐 아세테이트 라텍스를 포함한다. 바인더의 결합 또한 고려된다.
제조될 이음화합물의 타입에 따라서 일정한 충전제가 존재할 것이다. 세팅 타입 이음화합물은 일반적으로 소석고 또는 파리스의 플라스터로서도 알려져 있는,황산칼슘 반수화물에 기초한다. 건조 타입 이음화합물은 일반적으로 충전제로서, 석고 또는 랜드플라스터로서도 알려져 있는, 탄산칼슘 또는 황산칼슘 이수화물을 포함한다. 바람직한 충전제는 미세한 분말의 탄산칼슘이다. 보통 이음화합물 조성물 건중량의 적어도 약 50%로 포함하고, 일반적으로 건중량의 약 50-95%의 범위에 놓이는 건성 분말이다. 충전제와 바인더의 비는 바람직하게 약 100 : 1 내지 약 10 : 1의 범위이다.
펄라이트, 팽창 펄라이트, 탄산마그네슘, 유리 또는 수지 미세비드와 같은 그 밖의 충전제 또한 원하는 이음화합물의 타입에 따라서 적합한 충전제이다. 백운석, 탄산칼슘과 탄산마그네슘의 혼합물 또한 바람직한 충전제이다. 펄라이트 또는 팽창 펄라이트는 경량의 충전제를 원할 때 바람직하다. 종종, 몇몇의 다른 충전제가 특정한 세트의 성질을 얻기 위해서 결합해서 이용된다. 경량의 이음화합물에 팽창 펄라이트의 이용은 참고문헌으로 인용되어 있는 미국특허 제4,454,267호에 개시되어 있다. 팽창 펄라이트는 많은 균열 및 틈을 포함하는 매우 경량의 물질이다. 참고문헌으로 인용되어 있는 미국특허 제4,525,388호의 가르침에 따라서 바람직하게 처리되어, 그러한 물질은 모세관 작용에 의해서 흡수된 물로 인한 중량 증가가 일어나지 않는다. 처리된, 팽창 펄라이트는 바람직하게 건중량에 기초해서 약 8% 내지 약 18%의 양으로 존재한다. 이음화합물에 이용되는 것과 같은, 경량의 충전제는 경량의 이음화합물에 대해서 본 발명과 동시에 출원된 공동 출원 미국출원번호 에 개시되어 있고, 상기 문헌은 참고로 인용되어 있다. 수지 미세비드와 팽창 펄라이트의 결합은 경량의 이음화합물에 대해서 바람직한 충전제이다.
점증제는 원하는 굳기를 얻기 위해서 이음화합물에 선택적으로 첨가된다. 셀룰로오스성 화합물, 결합 점증제 또는 전분이 바람직한 점증제이며, 셀룰로오스성 점증제가 가장 바람직하다. 에틸하이드록시 에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 메틸하이드록시프로필 셀룰로오스 및 하이드록시에틸 셀룰로오스와 같은, 종래의 셀룰로오스성 점증제 또한 본 발명의 이음화합물에 적합하다. 셀룰로오스성 점증제의 양은 물을 제외한, 총 이음화합물 성분들 중량의 약 0.05% 내지 약 2%의 범위이다.
박테리아와 균류가 기간 동안 유기성 성분들을 공격하지 못하도록 방부제가 레디-믹스 포뮬레이션에 선택적으로 첨가된다. 살균제 및 곰팡이 방지제가 모두 권장된다. 트로이 화학회사에 의한 트로이산®(TROYSAN®) 174는 특선된 살균제이고, 바람직한 곰팡이 방지제는 훌스 아메리카 인코퍼레이트에 의해서 제조된 펀지트롤 ®(FUNGITROL®)158이다. 이러한 성분들은 일반적으로 총 건중량의 약 0.05 내지 약 1% 범위로, 최소량으로 이용된다.
마지막으로, 현탁화제는 조성물 중 더 무거운 성분들이 침전되지 않도록 바람직하게 포함된다. 벤토나이트, 고령토, 세피올라이트 또는 애터펄자이트 점토와 같은 점토가 특히 바람직한 현탁화제이며, 애터펄자이트 점토가 가장 바람직하다. 현탁화제는 일반적으로 건중량의 약 0.5% 내지 약 5%의 양으로 존재한다.
알맞은 점도를 얻기 위해서 제조시 또는 사용직전에 물을 이음화합물에 첨가한다. 일반적으로, 물은 원하는 점도를 얻을 때까지, 그것이 사용되기 위한 특정 적용에 따라서 이음화합물에 첨가된다. 바람직하게, 물은 브라벤더(Brabender) 점도가 350-850에 달할 때까지 첨가된다. 점도가 혼합기에서 측정될 때 350-550의 브라벤더 점도가 가장 바람직하다. 레디-믹스 이음화합물에 대해서, 패키지된 최종 제품의 점도는 최종 제품 프로세싱에 따라서 매우 다양할 것이다. 제품의 하향식(down-stream) 처리는 종종 점도의 증가를 가져온다. 패키지된 레디-믹스 제품의 목표 점도는 바람직하게 약 400-700 브라벤더 유니트이다.
많은 최적의 성분들 또한 특별한 적용을 위한 포뮬레이션을 최적화하는데 적합하다. 완성된 이음화합물의 색을 조절하기 위해서 색소가 첨가된다. 운모 또는 탈크 또한 슬러리의 유동학을 변경하기 위해서 이음화합물에 선택적으로 첨가된다.
모든 공지된 이음화합물 성분들이 추가적인 계면활성제를 제외하고 첨가될 수 있다. 본 발명의 계면활성제 첨가제는 주요량으로 존재하는 추가적인 계면활성제가 없을 때 가장 효과적이다. 성질 및/또는 농도가 성능에 심각하게 불리한 영향을 주지 않는 한 다른 계면활성제가 존재할 수 있다. 본 발명의 계면활성제 첨가제는 바람직하게 이음화합물에 존재하는 모든 계면활성제 중량의 적어도 90% 포함한다.
레디 믹스 이음화합물의 제조는 혼합기에 습식과 건식 성분들을 결합하는 단계를 포함한다. 바람직한 계면활성제 첨가제, 나트륨 도데실벤젠 술폰산염을 포함하는 일부 성분들은 건성 또는 액체 형태로 유용하다. 바람직한 바인더인 라텍스 바인더는 액체이나, 다른 바인더들은 분말로서 유용하다. 모든 성분들은 그들의 물리적 형태에 따라서 분류된다. 습식 성분들은 일반적으로 혼합기에 직접 혼합된다. 물을 혼합기에 넣고 먼저, 계면활성제 첨가제 및 바인더와 같은 다른 습식 성분들이 액체 형태라면 그들과 혼합한다. 건식 성분들은 일반적으로 충전제, 현탁화제 및 점증제를 포함한다. 분말로서 제공된다면, 바인더 및 계면활성제 첨가제는 또한 건식 성분들과 혼합된다. 이러한 성분들은 건식 성분들을 함께 혼합하기 위해서 당업계에 공지되어 있는 기술을 이용하여 혼합기에 첨가되기 전에 함께 혼합된다. 컨베이어에 의해서 혼합기로 이동될 때 충전제와 함께 현탁화제 또는 점증제를 분산시키는데 분말 공급기가 선택적으로 이용된다.
습식 성분들이 결합된 후에, 건식 성분들이 혼합기내 습식 성분들과 혼합된다. 균일한 혼합물을 얻을 때가지 혼합을 계속한다. 원하는 점도를 얻기 위해서 필요하다면, 추가적인 물을 첨가한다. 이러한 점도는 정확하게 어떤 타입의 이음화합물이 제조되고 있는지에 따라서 다양할 것이나, 목표 점도는 일반적으로 350-850 브라벤더 유니트 사이이다.
하기 실시예는 본 발명의 범위를 입증한다. 모든 물질의 퍼센트 양은 건중량에 기초해서 계산되었다.
실시예 1 (비교예)
계면활성제 첨가제가 첨가되지 않았을 때의 균열, 크레이터링 및 수축의 양을 결정하기 위해서 일반적인 이음화합물을 대조구로서 평가하였다.
물질 양 명칭 공급원
팽창 펄라이트 2.25% 노블 200C 노블 물질 주식회사
애터펄자이트 점토 3.75% 겔 B 밀화이트 주식회사(휴스턴, 텍사스)
메틸 하이드록시 프로필 셀룰로오스 0.50% 메토셀®240S 다우 화학 주식회사(미드랜드, 미시간)
하이드록시 에틸셀룰로오스 0.15% 내트로솔®250HWR 허큘레스아쿠알온팔라틴, 일리노이
옐로우 철산화물 0.01% 매피코®옐로우 스페셜티 미네랄,뉴욕, 뉴욕
석회석 91.37% 마블화이트®310 스페셜티 미네랄,뉴욕, 뉴욕
라텍스 비닐 아세테이트 중합체 1.86% 풀라텍스®PD-0722 H.B. 퓰러 주식회사,아덴 힐, 미네소타
살균제 0.05% 트로이산®174 트로이 화학주식회사,뉴아크, 뉴저지
곰팡이 방지제 0.05% 펀지트롤®158 훌스 아메리사 주식회사, 데스 플레니스, 일리노이
건성 물질, 처음 6개의 성분들을 함께 혼합하여 총 3925파운드의 건성 물질이 되었다. 124.2파운드의 비닐 아세테이트 중합체, 각각 2.0파운드의 살균제 및 물을 포함하는 습식 물질을 주된 혼합기에서 혼합하였다. 습식 물질이 균일한 농도로 혼합되었을 때, 건성 물질을 주된 혼합기에 첨가하고 혼합하여 부드러운 반죽을 형성하였다. 원하는 점도를 얻기 위해서 부가적인 물을 첨가한다. 총 1850파운드의 물이 이용되었다.
대조구 이음화합물의 성능 특성은 표 2에 나타냈다. 수축 및 균열을 ASTM474-97 과정을 이용하여 평가하였다. 균열은 변경된 버전의 ASTM474-97 시험에 의해서 결정되었다. 이음화합물 표면에 대해 시각적 검사를 실시하였다. 체크균열로서 알려진 작은 균열, 및 더 큰 균열 또는 틈을 평가하여 균열을 평가하였다. 0 균열의 패널은 아무런 균열을 갖지 않는 것으로 기록되었다. 보다 적은 균열은 1-4 체크균열의 패널과 관련되고, 중간 균열은 4-8 체크균열을 갖고 보다 많은 균열은8 이상 균열의 패널을 나타냈다. 틈은 이러한 평가 목적에 대해서 두 개의 체크균열로서 계산되었다.
실시예 계면활성제 수축 균열 크레이터링
수 크레이터당 평균 면적
1 무 17.5% 중간 206 0.26
크레이터링은 시험 샘플의 컴퓨터화된 스캔에 의해서 정량화되었다. 이음화합물을 200 브라벤더 유니트의 점도로 묽게하고 세팅 0에서 10" 정방형 상자에 부었다. 세팅 0은 0.05인치의 평균 막 두께의 석고가 확실히 생산되도록 하기 위해서 설계된 형판 세팅에 대응한다. 상자속의 어느 하나의 특정한 위치의 두께는 균열, 유동성 및 다른 인자들의 존재로 인해서 다양할 것이다. 설정될 때, 시험 조각을 상자에서 제거하고, 조각의 중앙에서 6"×6" 샘플을 절단하였다. 샘플을 컴퓨터 스캐너에 놓고 디지털화된 상을 얻기 위해서 스캔하였다. 각각의 디지털화된 상속의 균열을 계산하는데 베리티 IA, LLC 소프트웨어가 이용되었으며, 샘플내 각각의 크레이터에 대한 평균면적(㎟)을 계산하였다. 대조구 샘플은 많은 수의 작은 균열을 가졌다.
실시예 2-10
몇 개의 계면활성제를 시험하여 그들이 균열, 수축 및 표면 결함의 영역에서 이음화합물 성능을 향상시키는지를 결정하였다. 실시예 1에서 시험한 것과 동일한 일반적인 이음화합물 포뮬러(6751A)를 실시예 2-10에서 사용하였으며, 동일한 시험과정을 사용하였다. 표 3에 열거된 계면활성제가 평가되었다.
물질 공급원 설명 치환 탄화수소사슬길이
위트코네이트 90-플레이크 위트코 나트륨 도데실벤젠 술포네이트 18
리전트 등급 4-옥틸벤젠 술포네이트 알드리치 가지형 알킬벤젠 술포네이트 14
리전트 등급 크실렌 술포네이트 알드리치 나트륨크실렌 술포네이트 8
바이오-소프트®N-411 스테판 도데실벤젠 술포네이트의이소프로필 아민염 18
바이오-터지®AS-40 스테판 나트륨 올레핀 술포네이트 14-16
세데포스®FA-600 스테판 복합 인산염 에스테르 독점됨
폴리스텝®A-16 스테판 가지형 나트륨 알킬벤젠술포네이트 18
스테파놀®ME-DRY 스테판 나트륨 라우릴 설페이트 12
노 폭크!® 노 폭크 다성분 비누 다양
계면활성제는 이음화합물의 건중량에 기초해서 0.2중량%의 양으로 첨가되었다. 양은 공급자에 의해서 기록된 것과 같은 계면활성제의 순도에 조정되었다. 수축, 균열, 크레이터링 및 상기 계면활성제 각각의 결합을 비교한 시험 결과를 표 4에 표로 만들었다.
실시예 계면활성제 수축 균열 크레이터링
수 크레이터당 평균면적
1 무 17.5% 중간 206 0.26
2 DDBSA 10.82% 적은 65 0.32
3 4-옥틸벤젠 술포네이트 12.93% 적은 121 0.41
4 크실렌 술포네이트 18.92% 중간 115 0.25
5 바이오-소프트®N-411 20.54% 적은 100 0.30
6 바이오-터지® 9.69% 적은 82 0.53
7 세데포스®FA-600 15.24% 적은 104 0.88
8 폴리스텝®ME-DRY 11.75% 적은 106 0.29
9 스테파놀®ME-DRY 12.58% 적은 112 0.62
10 노폭크!® 14.75% 매우 적은 77 0.48
본 발명의 범위 밖 물질의 시험은 비교 실시예 4,5,7 및 10에서 나타냈다. 탄화수소 치환기가 실시예 4 및 10에 나타낸 바와 같이 12이하의 탄소원자를 갖는 경우에 증가된 수축을 얻는다. 크실렌 술폰산염은 노 폭크!®의 중요 성분이며, 그것의 열등한 성능(실시예 10)에 기여한 것 같다. 첨가제가 실시예 5에서와 같이, 매우 큰 양이온 부분을 갖는 경우, 및 양이온 부분이 실시예 7에서와 같이 인산염그룹일 경우에도 성능이 나쁘다.
실시예 2, 3, 6, 8 및 9는 본 발명의 첨가제로 우수한 결과를 얻음을 보여준다. 전체적인 표면 외형의 개선은 종종 특정한 특성들간에 거래를 가져온다. 크레이터링의 개선은 예를 들어, 증가된 수축 또는 균열에 의해서 이루어질 수 있다. 시험결과의 평가는 필연적으로 각 시험 샘플의 균열, 크레이터링 및 수축의 변화를 비교평가하였다. 감소된 수축은 고려중인 유일한 범주가 아니고, 최종적인 목표도 아니나, 본 발명의 고려된 물질은 모두 14%이하의 수축을 나타냈다. 본 발명을 예증하는 시험들은 개선된 수축, 균열 및 크레이터링 특성들의 좋은 결합을 나타냄으로써 향상된 표면 성질의 목표를 달성하였다.
이음화합물 첨가제로서 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산의 특정한 실시예가 개시되고 설명되었으나, 당업계의 통상의 기술자들은 그것의 보다 넓은 측면에서 및 하기 청구항에서 설명된 바와 같이 본 발명에서 벗어나지 않고 변화 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (21)

  1. 바인더 및 충전제를 포함하는 이음화합물; 및,
    본질적으로 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산으로 구성된 계면활성제 첨가제로, 여기서, 상기 탄화수소는 12 내지 24 탄소원자를 갖는, 지방족의, 올레핀의, 아크릴수지 또는 방향족 그룹, 또는 그의 결합인 계면활성제 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄화수소는 방향족 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탄화수소는 12 내지 18 탄소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄화수소는 도데실 벤젠인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제 첨가제는 건중량에 기초해서 약 0.04% 내지 약 0.5%의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 라텍스를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제는 탄산칼슘, 황산칼슘, 펄라이트, 팽창 펄라이트, 탄산마그네슘, 백운석 및 그의 결합으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 충전제는 팽창 펄라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 탄화수소 치환 황산염 또는 술폰산염은 나트륨 또는 칼륨 염의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 이음화합물은 셀룰로오스성 점증제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 이음화합물은 하나 이상의 방부제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 이음화합물은 하나 이상의 현탁화제를 더 포함하는것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 이음화합물은 하나 이상의 색소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 이음화합물은 방부제, 현탁화제, 및 색소를 더 포함하고, 상기 계면활성제 첨가제는 본질적으로 나트륨 도데실 벤젠 술폰네이트로 구성된 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 라텍스 바인더, 충전제, 방부제 및 점증제를 포함하는 이음화합물로, 상기 충전제는 탄산칼슘 또는 황산칼슘을 포함하는 이음화합물; 및,
    본질적으로 탄화수소 치환 술폰산염으로 구성된 계면활성제 첨가제로, 상기 탄화수소는 12 내지 24 탄소원자를 갖는 아크릴수지 또는 방향족 그룹을 포함하는 계면활성제 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 탄화수소는 12 내지 18 탄소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 탄화수소는 16 내지 20 탄소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 탄화수소는 도데실 벤젠을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 계면활성제 첨가제의 농도는 건중량에 기초해서 모든 성분들의 퍼센트로서 약 0.04% 내지 약 0.5%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  20. 이음화합물 성분들을 습식 성분 및 건식 성분으로 분류하는 단계로, 상기 이음화합물 성분은 바인더, 충전제, 방부제, 물 및 계면활성제 첨가제를 포함하고, 상기 계면활성제 첨가제는 탄화수소 치환 황산염, 술폰산염, 황산 또는 술폰산을 포함하고, 여기서, 상기 탄화수소는 12 내지 24 탄소원자를 갖는, 지방족의, 올레핀의, 아크릴수지 또는 방향족 그룹, 또는 그의 결합인 단계;
    상기 건식 성분들을 함께 혼합하는 단계;
    상기 액체 성분들을 함께 혼합하는 단계; 및
    상기 건식 성분들과 상기 액체 성분들을 혼합하여 균일한 혼합물을 형성하는 단계에 의해서 얻어지는 레디-믹스 이음화합물.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 혼합단계들은 대체로 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 이음화합물.
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