KR20060080195A - 카르복시메틸(ｃｍｃ) 증점제 시스템을 갖는 테이프 조인트조성물 - Google Patents

카르복시메틸(ｃｍｃ) 증점제 시스템을 갖는 테이프 조인트조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임의로 비이온성 공-증점제 또는 0.75 미만의 CMDS를 갖는 CMC와 함께 0.76 이상의 CMDS를 갖는 CMC를 테이프 조인트 배합물에 있어서 유변학적 특성 개질제 및 부분 점토 대체물로서 사용한다. 점토 수준의 이러한 상당한 감소는 조인트 배합물 중 점토의 부정적 특성을 대부분 제거하기에 충분하다.
테이프 조인트 배합 조성물, 카르복시메틸셀룰로오스, 증점제 시스템

Description

카르복시메틸(ＣＭＣ) 증점제 시스템을 갖는 테이프 조인트 조성물{TAPE JOINT COMPOSITIONS WITH CARBOXYMETHYL (CMC) THICKENER SYSTEM}
본 발명은 건축재 산업에서 조인트 밀봉재로서 유용한 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 테이프 조인트 조성물을 개선하기 위해 카르복시메틸 치환도(CMDS)가 높은 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)의 사용 및 감소된 점토량의 사용에 관한 것이다.
인조 벽판은 건물 벽의 간주에 못으로 박히거나, 나사로 고정되거나, 또는 접착제로 붙여지는 큰 패널로 설치되는 것이 일반적이다. 인조 벽판이 서로 접합되는 부분인 조인트는 조인트 배합물로 덮은 후, 유리 섬유 또는 종이 보강 테이프를 조인트 배합물 내부에 끼워 넣고 나서 건조시킨다. 조인트 배합물이 건조되면, 조인트 배합물을 조인트 전체에 걸쳐 2차로 도포하고 건조시킨다. 조인트 배합물의 코팅은 또한 인조 벽판에 있는 못대가리 또는 나사 또는 임의의 균열을 덮기 위해 도포하고 건조시킨다. 조인트 배합물이 건조된 후, 조인트, 및 못 또는 나사를 덮은 것을 사포로 가볍게 문지른 후, 벽을 페인트와 같은 장식재로 마감한다.
보통 조인트 배합물로 칭해지는 테이프 조인트 조성물은 통상적으로 결합제, 증점제 시스템, 충전제, 물, 살생제, 점토 및 운모를 함유한다. 이 조인트 조성물 은 보통 5 갤런 들이 캔 또는 골판지 상자에 든 고상물인 레디-믹스(ready-mix) 건조형 조성물이다. 물 및 충전제는 조인트 조성물에 있어서 가장 큰 중량 백분율을 차지하는 성분들이다. 조인트 배합물은 전통적인 형태인 표준 중량 배합물이거나 경량 배합물이다. 표준 중량 조인트 배합물의 중량은 갤런당 약 13 내지 14 파운드(ppg) (1.55 내지 1.65 g/cc)이며, 한편 경량 조인트 배합물의 중량은 약 8 내지 10 ppg(0.9 내지 1.2 g/cc)이다. 경량 조인트 배합물이 보다 바람직한 배합물로 산업계에서 사용되고 있다.
애터펄자이트 점토는 테이프 조인트 배합물의 유변학적 특성 조절을 위해 선택되는 점토이지만, 테이프 조인트 조성물에 다수의 바람직하지 않은 특성들을 부여한다. 애터펄자이트 점토는 (1) 조인트 배합물의 노화와 함께 유변학적 특성 및 점도 불안정성을 유발하는 핵심 인자이고, (2) 건조시 균열을 일으킬 수 있으며, (3) 벽 위에 매끄러운 표면을 얻기 위해 반복된 흙손질이 요구되는 테이프 조인트 조성물에 굵은 가루 같은, 나뭇결 무늬의 텍스처를 부여할 수 있고, (4) 사용자에 의한 로트 대 로트(lot-to-lot) 표준화, 또는 그의 선천적인 가변성으로 인한 수분 수요량 및 점토 사용량에서의 일정한 변화를 요구하는 천연 제품이며, (5) 특히 사용량이 로트 대 로트 가변성으로 인해 변경되어야 하는 경우, 건조시 수축 정도에 있어서 가변성을 야기하고, (6) 조인트 배합물에 원치 않는 색 변동을 야기할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 애터펄자이트 점토는 통상적으로 1.5 내지 3.5 중량％ 범위로 사용된다.
조인트 배합물에 CMC를 사용하는 것에는 이점이 있다. 공기가 갇히거나 포 입되지 않아, 사포질 후 바늘 구멍이 생기는 문제가 없을 것이다. 보통 CMC는 조인트 배합물에 충분한 매끄러움을 제공하지 못한다. 그러나, 애터펄자이트 점토 수준을 감소하는 경우에는 충분한 매끄러움을 제공한다.
점토 및(또는) 운모를 대신하여 CMC를 테이프 조인트 조성물에 사용하였지만, 저분자량 양이온, 예컨대 Mg++, Al+++ 또는 Ca++이 존재한다는 것이 주된 원인이 되어 조인트 배합물에 적용시키기가 힘들다. 비교적 저농도라고 해도, 이들 양이온 종은 CMC와 착물을 형성하여, 바람직하지 않은 조인트 배합물 유변학적 특성을 갖는 젤라틴을 야기할 수 있다. 연구자들은 특정 CMC 생성물이 특정한 조건 하에 만족스럽게 기능하게 하는 방법을 발견하였다.
미국 특허 제3,891,582호는 물과 혼합되어 보통 흙손질로 도포되는 도프를 형성하는 수지 결합제, 석회석, 점토, 운모, 윤활제, 안정제 및 증점제를 함유하는 인조 벽판 밀봉용 조인트 조성물을 개시하고 있다. 수불용성의 섬유상 CMC는 석면 대체물로서 사용된다.
미국 특허 제5,336,318호는 결합성 증점제와 조합되며, 산업계에 허용된 통상적인 증점제로 제조된, 점토를 함유하지 않는 조인트 배합물을 개시하고 있다. 이 조성물은 돌로마이트 석회석이 사용되는 경우에는 사용할 수 없다.
미국 특허 제5,382,287호는 팽윤제로서 기능하기 위한, 0.35 내지 0.75 범위의 카르복시메틸 치환도(CMDS) 및 200 내지 4000의 중합도(DP)를 갖는 초흡수성 CMC의 용도를 개시하고 있으며, 이는 0.01 내지 0.5 중량％의 양으로 사용되는 경우 조인트 배합물 제형에서 점토 및(또는) 운모를 대체할 수 있다.
미국 특허 제5,512,616호는 붕산염으로 처리되지 않은 HP구아를 사용한 조인트 배합 조성물을 개시하고 있다. 비유도체화 구아는 사용할 수 없다는 것이 구체적으로 명시되어 있다. 점토 수준의 감소에 대해서는 언급이 전혀 없다. 본 발명은 애터펄자이트 점토가 표준 실행에 훨씬 미치지 못하는 수준, 예컨대 0.25 내지 0.75％(1.5 내지 2.5％가 "통상적"임)로 감소되는 경우, 비유도체화 구아를 사용할 수 있게 한다.
종래 기술 중 어느 것도 본 발명을 개시하고 있지 않다. 종래 기술에 공지된 어떤 것이라 할지라도, 테이프 조인트 배합물을 제조하기 위한 더 간단한 방법에 대한 필요가 여전히 존재한다.
<발명의 개요>
본 발명은 결합제, 증점제 시스템, 충전제, 물, 및 살생제를 포함하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물에 관한 것이며, 상기 증점제 시스템은 치환도(DS) 하한이 0.76이고 중합도(DP) 하한이 1,000인 비가교된 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)를 포함하며, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.6 중량％의 양으로 존재한다. 본 조성물에서, 점토 및 운모는 있다 해도 소량으로 존재할 수 있다. 즉, 점토 및 운모는 임의적인 것이며, 이들은 0 내지 0.75 중량％ 이하의 양으로 존재할 수 있다.
놀랍게도, 애터펄자이트 점토가 표준 중량 조인트 배합물에서는 0.5 중량％ 이하의 양으로 유지되고, 경량 조인트 배합물에서는 0.75 중량％ 이하의 양으로 유지되었다면, 애터펄자이트 점토가 CMDS 0.76 이상의 CMC를 갖는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 조성물에 사용될 수 있다는 것이 발견되었다. 본 발명 이전에, 점토는 특히 고온(즉, 약 100 ℉ 초과)에서의 배합물의 점도 안정성에 악영향을 주었으며, 정확한 온도는 조인트 배합물의 종류 및 원료의 종류 및 비율의 함수이다. 더욱이, 애터펄자이트 점토는 건조형 조인트 배합물의 내균열성에도 악영향을 준다. 따라서, 점토의 이러한 단점을 제거하기 위해, 상기 형태의 조인트 배합물로부터 애터펄자이트 점토를 상당히 감소시키거나 제거하는 것이 목적이었다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 건조형 조인트 배합 조성물은 결합제, 증점제 시스템, 충전제, 물, 살생제, 점토(상기 주어진 한도를 조건으로 함), 및 임의로 운모를 함유한다. 조인트 배합물에 통상 사용되는 부가 성분들은 보존제, 습윤제, 소포제 및 가소제이다. 이들 부가 성분들은 보통 소량, 일반적으로 조성물의 총 건조 중량을 기준으로 하여 약 0.05 내지 약 1.0％의 범위로 사용된다.
결합제:
레디-믹스 건조형 조인트 배합 조성물에 통상 사용되는 결합제는 산성인 라텍스 유탁물, 예컨대 폴리비닐 알코올, 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스 또는 폴리(비닐 아세테이트) 라텍스이다. 수지 결합제는, 시멘트 건조시 얇은 매트릭스를 형성하여 점토, 운모, 석회석, 본 발명에서는 CMC를 고정하는 응집제이다. 즉, 결합제는 원하는 생성물을 형성하기 위해 적당한 곳에 다른 성분들을 고정시키는 매트릭스이다. 따라서, 결합제는 조인트 배합물의 필수 성분이다. 결합제로서 사용 가능한 다른 재료로는 전분, 카세인, 폴리아크릴아미드, 및 아크릴아미드와 아크릴산의 공중합체를 들 수 있다. 일반적으로, 라텍스 결합제는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 하한 약 1 중량％ 내지 상한 약 3 중량％, 바람직하게는 약 2.5 중량％에 이른다.
증점제 시스템:
본 발명의 증점제 시스템은 특정 특성을 갖는 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 단독일 수 있거나, 또는 증점제 시스템은 다른 유변학적 특성 개질제와 CMC의 블렌드를 함유할 수 있다. 비이온성 공-증점제/유변학적 특성 개질제, 예컨대 MHPC 또는 구아 또는 다른 것들과 조합되거나, 본 발명에서 다루지 않은 다른 CMC 생성물과 조합된 본 원에 개시된 CMC는 유변학적 특성 개질제 및 부분 또는 완전한 애터펄자이트 점토 대체물 모두로서 테이프 조인트 배합물에 사용될 수 있다. 이러한 점토의 감소/제거는 보통 점토 및 점토와 다른 광물 및 수용성 중합체와의 상호 작용으로 인해 부여되는 긍정적인 유변학적 특성을 유지하면서, 점토의 사용과 관련된 부정적 특성을 제거한다. 점토의 부정적 측면(예를 들어, 균열)을 없애는 것이 그 기능 중 하나인 운모의 수준을 상당히 감소시킬 수 있다. (경량 조인트 배합물에서는 운모를 사용하지 않는 것이 보통이지만, 표준 중량 생성물에서는 통상적인 성분이다.)
본 발명의 CMC는 CMDS 하한이 0.76, 바람직하게는 0.78이고, 그 상한이 1.5, 바람직하게는 1.2여야 한다. 이 CMC는 또한 중합도(DP) 하한이 5000, 바람직하게는 6000이고, 상한이 25,000, 바람직하게는 20,000이어야 한다.
본 발명의 CMC와 조합하여 사용 가능한 다른 유변학적 특성 개질제로는, 예를 들어 에틸히드록시에틸 셀룰로오스(EHEC), 히드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 메틸히드록시에틸 셀룰로오스(MHEC), 히드록시프로필 구아 및 비유도체화 구아가 있다.
조인트 배합 조성물 중 증점제 시스템의 양은 조인트 배합물 성분들의 총 건조 중량(조인트 배합 조성물에 존재하는 물은 배제함)을 기준으로 하여 하한이 약 0.01 중량％, 바람직하게는 0.3 중량％에 이를 수 있다. 증점제 시스템의 상한은 약 0.6 중량％이다.
충전제:
충전제는 조인트 배합물의 중요 성분이다. 이는 조인트 배합물에 본체를 첨가하고, 배합물을 경제적이 되게 하며, 조성물의 pH를 조절하려는 목적을 만족시킨다. 본 발명에서 단독으로 또는 조합하여 사용 가능한 통상적인 충전제로는 탄산칼슘, 황산칼슘 2수화물(석고) 및 돌로마이트 석회석을 들 수 있다. 황산칼슘 반수화물(소석고)은 개방 시간, 균열 및 다른 조인트 배합물 특성의 더 나은 조절을 위해 다른 충전제의 존재 하에 부성분으로서 사용될 수 있다.
바람직한 충전제는 미세 분쇄된 탄산칼슘이다. 충전제는 건조 분체이며, 대개 조인트 배합 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 45 중량％ 이상, 바람직하게는 50 중량％ 이상을 차지하며, 일반적으로 약 45 내지 약 65 중량％(상한)의 범위 내이다. 조성물의 원하는 pH(8 내지 10)를 달성하기 위해, 충전제는 주요 알칼리 성분이며, 따라서 pH를 조절하는 주성분이다. 몇몇 이유로 충전제가 pH를 적절히 조절하지 못할 수 있고, 필요에 따라, pH 조절제를 또한 첨가하여 조성물의 알칼리도를 증가시킬 수도 있다.
물:
물은 조인트 배합물의 건조 성분들에 첨가되어, 통상 약 300 내지 약 700 브라벤더(Brabender) 단위에 이르는 조인트 배합 조성물의 점도를 제공한다. 건조 성분들이 현장에서 혼합되는 경우, 레디-믹스 조인트 배합물 또는 습윤된 조인트 배합물을 형성하기 위해 첨가되는 물의 양은 원하는 점도에 좌우될 것이다.
살생제 :
살생제는 조인트 배합 조성물에 중요한 성분이다. 살생제는 저장 수명을 연장시키고, 조성물이 손상되지 않도록 한다. 즉, 살생제는 미생물, 예컨대 곰팡이, 박테리아 및 균류가 조성물, 및 또한 조성물이 사용되는 건축 구조물의 벽 위에서 자라지 않도록 한다. 산업계에 허용된 효율적인 살생제의 2가지 예는 트로이 케미컬사(Troy Chemical Corp.)가 시판하는 트로이산(Troysan; 등록상표) 174 제품[(2[(히드록시메틸)아미노]에탄올), 광범위 살생제]; 및 아이씨아이 아메리카스사(ICI Americas)가 시판하는 프록셀(Proxel; 등록상표) GXL 제품[(1,2-벤즈이소티아졸린-3-온), 다목적 살생제]가 있다.
살생제는 일반적으로 성분들의 총 중량을 기준으로 하여 하한 약 0.05 내지 상한 약 1.0 중량％의 양으로 존재해야 한다.
점토 및(또는) 운모:
본 발명에 따르면, 조인트 배합물에 사용하기에 적합한 점토는 점토 재료의 군을 조성하는 알칼리류, 알칼리토류 및 철을 통상 함유하는 함수 규산알루미늄의 임의의 미세 분쇄된 거대 결정성 자연토 물질이다. 이 군에 속하는 것으로는 세피얼라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 일라이트, 카올린 및 애터펄자이트가 있다. 애터펄자이트가 바람직한 점토이다. 애터펄자이트는 통상적으로 조인트 배합물의 총 중량의 1.5 내지 3.5％의 수준으로 사용된다.
본 발명에 따르면, 점토가 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 1.0 중량％ 이하, 바람직하게는 약 0.75 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 중량％ 이하의 소량으로 사용되는 경우, 점토의 긍정적 측면이 부정적 측면을 능가한다는 것이 발견되었다. 또한, 본 발명에서의 점토의 하한이 0이라는 점에 주목해야 한다. 이들 범위는 모든 중량, 예컨대 경량 및 중량 배합물을 모두 포함하며, 배합물의 원하는 특성에 근거하여 변할 수 있다. 통상적으로 사용되는 점토의 이점은 상기 배경기술란에 기재되어 있다. 제형 변수에 따라, 점토를 전부 제거하는 것은 (항상 그런 것은 아니지만, 본원에 언급된 실시예에서 볼 수 있듯이) 흙손질하기 어렵고 흙손질 하에 조인트 배합물의 균일한 두께를 얻기 어려운 약체의 조인트 배합물을 야기할 수 있다. 바로 위에서 언급된 저수준의 점토가 CMC와 관련하여 사용되는 경우, 그 잠재적인 단점이 제거되고, 점토가 낮은 사용 수준으로 존재하는 경우 얻어지는 보다 적은 균열, 보다 매끄러운 텍스처 및 보다 적은 수축이라는 부가의 긍정적 효과가 유지된다.
기타 성분들:
내균열성이 개선된 경량 건조형 조인트 배합물이 요망되는 경우, 경량 특성은 특별 처리된 팽창 퍼라이트를 제형에 혼입시켜 얻을 수 있다. 팽창 퍼라이트가 조인트 배합물에 혼입된다면, 팽창 퍼라이트는 100 메쉬 스크린을 통과하는 입도를 가져야 한다는 것은 당업계에 널리 알려져 있다. 팽창 퍼라이트는 물이 스며들어 조인트 배합물을 경량이게 하는 능력을 파괴시킬 수 있는 다수의 미세한 균열 및 금이 있는 초경량재이다. 그 결과, 팽창 퍼라이트는 종종 물에 불감하도록 처리된다. 바람직한 방법은 팽창 퍼라이트를 실리콘 화합물로 처리하는 것이지만, 다른 재료들을 사용하여 팽창 퍼라이트를 물에 불감하도록 할 수 있다. 특별 처리된 팽창 퍼라이트는 실브리코사(Silbrico Corporation) 등의 제조업자로부터 구입 가능하다. 처리되지 않은 퍼라이트를 사용하는 경우, 제조 도중 및 조인트 배합물의 예상 저장 수명을 통틀어 지나치게 물을 흡수하지 않도록 유의한다. 본원에 예시된 경량의 예들은 산업계에서 통상 사용되는 표면 처리된 퍼라이트인 실브리코사의 실셀(SilCell; 등록상표) 3534 제품을 사용하여 제조되었다. 퍼라이트는 상한 약 8.5 중량％, 바람직하게는 6.0 중량％의 양으로 사용될 수 있다.
국지적 선호에 따라, 다른 성분들을 조인트 배합물 제형에 사용할 수 있다. 다른 성분들로는 공기 포입제, 계면활성제, 보습제, pH 완충 염, 소포제 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 종래 기술을 능가하는 다수의 이점을 갖는다. 본 발명은 수성 매질 중 제한된 용해도 및 극단적인 요변성 거동을 갖는 초흡수성 CMC에 의존하지 않는다. 따라서, 본 발명은 CMC 생성물이 보다 사용하기 쉬운 미국 특허 제5,382,287호를 능가하는 이점을 가지며, 모든 제조업자 및 현재 기술의 잠재적 사용자가 이용할 수 있는 것이 아닌 특정 조인트 배합물 제조 단계를 필요로 하지 않는다. 또한, 현재 기술은 미국 특허 제5,382,287호의 기술을 실시하는 경우에 필요로 하는 것보다 저수준의 증점제를 사용할 수 있도록 한다. 증거는 또한 0.75 초과를 초과하여 CMDS가 더 높을수록 아마도 더 능률적이며, 또한 현재 기술과 미국 특허 제5,382,287호를 구별되게 한다는 것을 시사한다. CMDS가 클수록, 조인트 배합물에서 통상적으로 발견되는 양이온성 종과 CMC의 이온화된 카르복실 사이에 반응이 일어날 기회의 가능성이 더 높아지기 때문에, 이는 놀라운 것이다.
보통, 조인트 배합물은 습윤 성분들을 모두 배합하고, 1분 동안 혼합하여 균질화시켜 제조할 수 있다. 이어서, 모든 고상물의 블렌드를 계속 혼합하면서 혼합 사발에 첨가한다. 전체 덩어리를 전부 해서 20분 이하로 블렌드한다. 여러 제조업자들은 이 절차를 변경할 수 있다. 일반적으로, 점토의 농도가 높을수록, 필요로 하는 혼합 시간은 길어진다. 따라서, 본 원에 기재된 점토를 감소된 수준으로 사용하는 것은 다수의 경우에 상기 혼합 시간을 단축시키면서 플랜트의 전체 생산량을 증가시킬 수 있다.
CMDS가 0.75를 넘고, 상기 주어진 Mw 및 DP 한도 내의 CMC를 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 아쿠알론사(Aqualon) 제품들 CMC 7H4XF, X33277-58-3 및 X33432-76-2(이들의 특성은 모두 본원에 기재됨), 역시 본원에 기재된 노비안트사(Noviant)의 세콜(Cekol; 등록상표) 100,000 제품 및 볼프사(Wolff)의 발로셀(Walocel; 등록상표) 40,000 제품은 모두 그들 단독으로 또는 공-증점제와 함께 증점제로서 테이프 조인트 배합물에 사용될 수 있으며, 이 제2 증점제(공-증점제)로는 본 발명의 요건을 충족하지 못하며, 조인트 배합물 중 단독 증점제로서 사용할 수 없는 CMC, 또는 히드록시에틸셀룰로오스, 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필 구아, 메틸히드록시프로필셀룰로오스, 비유도체화 구아, 당업자에게 잘 알려진 다른 증점제 또는 이들의 조합물이 선택된다. 공-증점제의 선택, 및 2종(또는 그 이상)의 증점제의 비율은 애터펄자이트 점토가 여전히 바람직한 조인트 배합물 유변학적 특성을 부여하는 데 사용되어야 하는 지의 여부를 결정할 것이다. 예를 들어, 증점제가 0.6％ 수준으로 사용되는 경우에 비유도체화 구아 7부와 세콜(등록상표) 100,000 제품 3부를 사용하면 애터펄자이트 점토를 전부 제거할 수 있다. 증점제 블렌드가 총 사용 수준이 0.6％, 중량비 7/3의 구아와 아쿠알론 제품 X33432-76-2의 블렌드인 경우, 애터펄자이트 수준을 또한 줄일 수 있다. 이는 다양한 제품들, 즉 하나는 CMDS가 0.76이고 DP가 9800이며, 다른 하나는 CMDS가 0.92이고 DP가 20,000인 것을 사용할 수 있음을 보여준다. 그러나, DP는 동일하지만 CMDS는 더 낮은(0.62) 아쿠알론 제품이 동일한 비율로 구아를 갖는 CMC 성분이라면, 조인트 배합물은 현저히 약해지며, 또한 조인트 배합물이 그 자체 위에 펴짐에 따라 흙손질이 매우 어려워질 수 있는 겔 특성을 갖는다. 따라서, 더 낮은 CMDS(0.62)는 허용되지 않음을 알게 되었다. CMC 7H4XF 3.5부 + 세콜 100,000 제품 1.5부 + 구아 5.0부로 이루어지며, 사용 수준이 0.6％인 3성분 블렌드는 애터펄자이트를 0.25％ 미만으로 감소시킬 수 있으며, 정확한 최적 수준은 아직 결정되지 않았다(유한함, 0％ 수준 초과). 표준 중량 생성물 중 통상적인 증점제 사용 수준은 조인트 배합물의 총 중량에 대해 0.4 내지 0.5％이다. 본 발명의 대상인 증점제의 최소 사용 수준의 결정은 현재 연구가 진행 중이다. 가교된 부분 불용성 CMC이나 요변성 CMC 및 다른 표준 증점제(그러나 가용성 CMC도 없고 구아 같은 공-증점제도 없음)를 사용하는 종래의 작업은 0.45 내지 0.5％로 낮은 수준이 적당함을 나타낸다. 구아 제품의 성질 때문에, 증점제의 총 수준이 적어도 0.45 내지 0.5％로 낮은 것이 표준 중량 조인트 배합물에 적당하며, 경량 조인트 배합물에서는 아마도 0.4％로 낮은 것이 적당할 것이다.
하기 실시예들은 본 발명의 실시를 예시하며, 이는 건설 산업에서 산업적 이용 가능성을 갖는다. 달리 지적되지 않는 한, 부 및 백분율은 중량 기준이다. 점도는 ASTM C-474-67로 측정되는 브라벤더 단위(B. U.)로 계측되었다. 접착성도 ASTM C-474-67로 측정되었다. 균열 및 크레이터링은 공기가 45분 동안 14인치의 진동 팬으로부터 수평 패널을 가로질러 강제로 통과한 후, 밤새 건조시킨 수평 패널 상에서 측정되며, 그의 수치 등급은 없음 (10), 미미 (9), 매우 적음 (8), 적음 (7), 중간 (6), 약간 많음 (5) 또는 많음 (4)이다. 조인트 배합물 제조 기술, CMDS 및 DP 분석 기술이 또한 바로 아래에 주어진다.
표준 조인트 배합물 제조 기술
하기 표 1에 나타낸 성분들을 사용하여 본원에 기재된 특성을 갖는 조인트 배합물을 제조하였다. 표준 호바르트(Hobart) 또는 키친 에이드(Kitchen Aid) 유성 블렌더를 사용해서 성분들을 충분히 혼합하였다. 조인트 배합물은 물을 포함해서 1000 그램을 준비하였다. 모든 액상 성분들을 혼합 사발에 넣고, 20 내지 30초 동안 교반하였다. 성분들을 잠시 진탕해서 블렌딩을 달성할 수 있도록 충분한 부 피를 갖는 단지 내로 각 성분의 요구량을 칭량하여 넣음으로써 모든 건조 성분들의 예비 블렌드를 제조하였다. 이어서, 스위치를 켠 상태에서 최저 속도로 이들 건조 성분들을 혼합 사발에 넣었다. 15초에 걸쳐 모든 고상물을 첨가하였다. 혼합물을 2분 동안 블렌딩하였고, 그 기간 동안 응집 페이스트가 형성되었다. 혼합을 중지하여 혼합 사발의 측면 상 및 혼합 블레이드 내의 재료를 긁어내어 페이스트의 본체로 되돌려 놓았다. 이어서, 혼합을 8분 동안 재개하고, 그 후 다시 긁어냈다. 혼합의 마지막 5분은 모든 성분들의 완전한 습윤 및 균일한 분포를 보장하기 위해 필요했다. 그 후, 조인트 배합물을 덮고 16 내지 24시간 동안 소화되도록 방치하였다. 그 때, 손으로 약간 혼합한 후, 하기 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이 점도를 측정하였다. 필요하다면, 소량의 물(일반적으로 전체 조인트 배합물의 3 중량％ 미만)을 더 첨가하여 조인트 배합물 점도를 400 내지 425 BU로 감소시켰다. 이어서, 조인트 배합물의 시험을 수행하였다.
CMC 생성물의 CMDS 측정
CMC 생성물을 물에 용해시키고, 2몰 트리플루오로아세트산(TFA)으로 가수분해하였다. 이어서, CMC/TFA 용액을 아르곤으로 퍼징하고, 뚜껑을 덮은 관 내에서 120℃의 가열 블록에 8시간 동안 방치하였다. 이어서, 가수분해된 CMC를 질소 흐름으로 건조시켰다. 이 재료는 CMC 단당류 혼합물로 언급되었다. 표준 액상 크로마토그래피 기술을 사용하여 카르복시메틸 치환도를 분석하여 CMDS를 얻었다.
CMC 생성물의 중합도 측정
CMC의 상대 분자량은 먼저 pH 8.5의 묽은 리튬 아세테이트를 함유하는 수성 이동상 중 중합체의 크기별 배제 크로마토그래피 분리로 측정되었다. Mw 검정은 좁은 분포의 폴리(산화에틸렌) 및 폴리(에틸렌 글리콜) (PEO/PEG) 표준물로 수행된다. 분석은 정량적이며, Mw값은 절대값이 아니라 PEO/PEG 검정에 비례했다. 따라서, 요구된 중량 평균 분자량(Mw)은 돌턴(Dalton) PEO로 표시되었다. 이 방법을 CMC에 적용할 수 있었다.
분석 프로토콜
320 ml 탈염수에 고상 CMC 6 mg을 용해시키고 밤새 교반하여 CMC 용액을 4 oz 단지에 준비해 두었다. 2배 농도의 이동상 30 ml를 용액에 첨가한 다음, 추가 시간 동안 교반하였다. 용액을 여과하고 크기별 배제 크로마토그래피(SEC)를 통해 분석하였다. 휴렛-팩커드(Hewlett-Packard) 1047A 시차 굴절계가 주 검출기였다. 분자량을 측정하기 위한 상기 특정 SEC 방법론은 중량 평균 분자량(Mw)을 제공하였다. 이 Mw를 동일한 치환도의 글루코스 단위의 분자량으로 나눠 중합도를 얻었다. 따라서, DP는 중량 평균 중합도(DPw)이며, 본원에서는 단순화를 위해 DP로 칭한다.
조인트 배합물 성능의 실시예
본 발명의 범위를 예시하기 위해 사용되는 특정 조인트 배합물 제형들을 하기 표 1에 나타낸다. 전통적인 "표준 중량"("평균 중량 이상") 조인트 배합물의 밀도는 갤런당 12 내지 15 파운드(ppg) 범위이며, 한편 경량 조인트 배합물의 밀도는 7 내지 11 ppg 범위이다. 21개의 실시예는 조인트 배합물 중 활성제로서의 CMC 유용성을 예시하기 위해 고안된 것이며, 이러한 CMC 유용성의 한도를 한정한다. 하기 표들에 대해 각주로서 달리 기술하지 않는 한, 모든 조인트 배합물은 쉽게 흙손질되며 인조 벽판 상에 평탄하게 펴지는 양호한 초기 특성을 나타내는 것으로 가정할 수 있다. 적절한 시기에 지적되는 바와 같이, 일부는 단기간 노화로 변했다.
조인트 배합물 제형의 세부사항
성분 본원에 논의된 사용 수준 "통상적인" 사용 수준 본원에 논의된 사용 수준 "통상적인" 사용 수준
표준 중량 표준 중량 경량 경량
물 30 내지 31％ 30 내지 31％ 39 내지 41％ 38 내지 42％
분쇄된 CaCO3 62 내지 64％ 62 내지 64％ 49 내지 51％ 49 내지 51％
애터펄자이트 점토 0 내지 0.5％ 1.7 내지 2.5％ 0 내지 0.75％ 1.5 내지 3.2％
운모 1.5％ 5 내지 8％ - -
살생제 0.1％ 0.1％ 0.1％ 0.1％
라텍스, PVA 2.5％ 2.5％ 2.5％ 2 내지 3％
증점제 0.4 내지 0.6％ 0.4 내지 0.5％ 0.5 내지 0.6％ 0.5 내지 0.6％
퍼라이트 6％ 5 내지 8％
실시예 1 내지 9-표준 중량 조인트 배합물
하기 표 2는 실시예의 특정 성분, 및 점도(BU), 균열, 크레이터링, 텍스처 및 접착성에 대한 검사 결과를 보여준다.
표준 중량 다목적 조인트 배합물의 특정 세부사항
실시예 번호 ％ 점토 ％ 운모 ％ 구아 ％ MHPC ％ CMC CMC 종류 BU 균열 크레이터링 텍스처 접착성
1 2.0 5.0 0 0.4 0 - 600 6 7 Sm 99％
2 2.0 5.0 0.43 0.17 7H4XF 760 6 6 Gr 70％
2A 2.0 5.0 0.35 0.15 7H4XF 600 7 7 Gr 65％
2B 2.0 5.0 0.29 0.11 7H4XF 490 7 7 sl.gr 65％
3 0.25 1.5 0.43 0.17 7H4XF 550 9 9 Sm 99％
4 0.25 1.5 0.3 0.3 X33432-76-2 475 8 9 Sm 95％
5 0.25 1.5 0.3 0.3 X33277-58-3 550 8 8 Sm 97％
6 0.25 1.5 0.25 0.25 X33277-58-3 490 9 8 Sm 90％
7 0 1.5 0.43 0.17 세콜 100,000 580 9 9 Sm 95％
7A 0 0 0.43 0.17 세콜 100,000 580 8 9 Sm 95％
8 0 1.5 0.6 X33277-58-3 ＆7H4XF 530 8 9+ Sm 85％
8A 2.0 1.5 0.6 실시예 8과 동일 560 - - - -
9 0.375 1.5 0.3 0.3 발로셀 40000 540 8 9+ Sm 80％
주: 실시예 8, 8A는 CMC 0.6％, 70:30 X33277-58-3:7H4XF를 가짐
실시예 1은 증점제로서 쿨미날(Culminal; 등록상표) MHPC 20000PFR을 사용하는 대조군이다. 균열 및 크레이터링은 간신히 허용 가능하다. 다양한 화학적 성질을 갖는 다른 쿨미날 MHPC 제품으로 실시한 다른 작업은 상기 두 특성들에 있어서 개선을 나타내었다.
실시예 2는 2％ 애터펄자이트 점토가 있는 구아 + CMC 7H4XF는 노화에 따라 더 악화되는 나뭇결 무늬의 두꺼운 조인트 배합물을 제공하였음을 보여준다. 0.4％가 아니라 0.6％의 총 증점제를 사용하였음을 주목해야 하는데, 이는 상기 특허 문헌들에 대한 작업에서 얻어진 것을 포함하여 과거의 경험이 0.4％가 불충분할 것으로 지적했기 때문이다. 0.6％는 과도한 것이다. 실시예 2A는 총 증점제가 0.5％로 감소되는 경우의 조인트 배합물 특성을 제공하였다. 조인트 배합물은 여전히 나뭇결 무늬의 텍스처를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 점도는 760(실시예 2)에서 600 BU로 떨어졌으나, 노화에 따라 지나치게 증가하였고, 2A의 텍스처는 두꺼워졌으며, 이는 실시예 2만큼 심하지는 않았지만 그 유용성을 방해하기에는 충분했다. 총 증점제 수준이 0.4％로 감소되는 경우, 실시예 2B의 조인트 배합물은 초기에는 약간 약했고, 내처짐성(sag resistance)이 부족하였으며, 흙손으로부터 인조 벽판으로 옮기기 어려웠다. CMC와 애터펄자이트의 상호 작용으로 인해 단시간에 항복 응력(겔 특성)이 허용 불가능하게 증가하였다. 이러한 거동은, 애터펄자이트 점토를 산업계에서 사용되는 통상적인 수준으로 사용하는 경우의 다른 CMC 생성물에서 나타났던 것이므로 예측하지 못했던 것은 아니었다. CMC를 유용한 조인트 배합물 증점제로 만들기 위해, 애터펄자이트의 수준은 상당히 낮아야 한다는 것으로 결론지어진다.
실시예 3은 점토를 0.25％까지 감소시킨 효과(다른 조건은 실시예 2와 동일함)를 나타냈다. 0.6％의 총 증점제, CMC 7H4XF + 구아를 사용하였다. 조인트 배합물의 점도는 550 BU였고, 텍스처는 약간만 나뭇결 무늬를 띠었고, 접착성, 내균열성 및 내크레이터성(crater resistance)은 매우 양호하였다. 단기간 노화로, 매우 두껍고 사용 불가능했던 실시예 2와 2A, 및 약간 덜 두꺼웠던 실시예 2B와 비교하여, 조인트 배합물은 보다 적은 정도로 두꺼워졌고, 3일 후에 사용할 수 있었고 품질이 양호했다.
실시예 4, 5 및 6은 조인트 배합물, 특히 구아 제품과 블렌딩된 경우에 있어서 CMC 생성물의 유용성 범위를 측정하기 위해 수행되었다. 구아는 펴 바르기 어려운 페이스트성 생성물을 제공하는 경향이 있기 때문에 조인트 배합물 제조업자들에게 있어 허용된 적이 없었다. 이들 실시예는 2종의 상당히 상이한 CMC 생성물, 즉 아쿠알론 CMC X33432-76-2(CMDS = 0.92, DP = 20,000) 및 X33277-58-3(CMDS = 1.12, DP = 15,600)과 블렌딩되는 경우, 구아를 사용하여 매우 양호한 특성을 갖는 양질의 조인트 배합물을 제공할 수 있음을 보여준다. 구아와 아쿠알론 CMC X33432-76-2의 50:50 블렌드로 증점된 실시예 4는 접착성을 비롯하여 우수한 특성을 제공하는 매우 양호한 조인트 배합물이다. 아쿠알론 CMC X33277-58-3을 갖는 실시예 5는 실시예 4와 매우 유사하며, 유일한 부정적 측면은 약간 두꺼운 감이 있다는 점이다. 이러한 사소한 단점을 제거하기 위해, 총 증점제 수준을 0.5％(실시예 6)로 감소시켰다. 이 조인트 배합물은 두껍거나 끈적끈적한 느낌이 전혀 없이 상기 긍정적인 특징을 모두 갖는다. 이는 또한 점토를 0.25％만 함유한다. 대조군 및 2％ 점토를 갖는 실시예에 비해 균열 및 크레이터링도 매우 개선되었다는 것이 주목할 만하다. 구아가 단독 증점제인 경우, 조인트 배합물은 불안정할 수 있고, 존재하는 다른 성분들 및 조인트 배합물이 제조된 방법(예를 들어, 혼합 시간, 핵심 성분들의 예비 블렌딩 또는 개별적인 첨가)에 따라 결국 시너리시스(syneresis; 블리딩)가 발생할 수 있다. 이러한 원치 않는 단점은 CMC가 존재하는 경우에는 발생하지 않았다.
실시예 7 및 7A는 구아와 CMC의 블렌드를 점토의 부재 하에 사용할 수 있다는 것을 보여준다. 노비안트사의 세콜(등록상표) 100,000 제품(CMDS = 0.76, DP = 9800)을 총 증점제 수준 0.6％에서 이들 두 실시예에 사용하였다. 유변학적 특성은 0.25％의 점토를 갖는 실시예 4 내지 6에서 얻어진 것과는 약간 상이하였다. 실시예 7 및 7A의 생성물은 본체가 더 작고, 더 푸석푸석하다. 그러나, 이들 특성은 기후가 추워지는 경향이 있는 지역에서 종종 바람직하며, 거기서 이러한 "푸석푸석한" 조인트 배합물은 통상적으로 온도가 여름 평균 기온 미만으로 떨어짐에 따라 본체를 늘릴 것이다. 실시예 7A는 운모의 제거가 조인트 배합물의 특성에 별다른 영향을 끼치지 않았으며, 유일한 명백한 변화는 이미 저수준인 균열을 아주 약간 더 증가시킨 것이었음을 보여준다. 5％ 운모를 갖고 CMC를 갖지 않는 대조군이 더 큰 균열이 발생한다는 점을 알려면 실시예 1을 참조한다.
실시예 8 및 8A는 CMC를 조인트 배합물에 단독 증점제로서 사용할 수 있음을 보여준다. 점토의 부재 하에서는, 조인트 배합물 표면은 적절한 보호없이 완전히 건조되어 버리는 경향이 있고, 통상 약한 본체가 명백하다. 여기에 사용된 CMC는 상술된 아쿠알론 X33277-58-3 및 7H4XF(70:30 비율)였다. 아쿠알론사의 X33277-58-3 제품은 실시예 7 및 7A에서 사용되었던 노비안트사의 세콜 100,000 제품의 성능과 거의 유사하다. 실시예 8은 10주를 넘겼으며, 처음 제조시 가지고 있었던 유변학적 특성을 유지하며, 두꺼워지거나 고무화되지 않고, 그 표면은 건조 징후를 보이지 않았다. 실시예 8A는 통상적인 2％ 점토 수준이 어떻게 상기 조인트 배합물을 신속히 고무화하는지를 보여준다. 3일이 채 되지 않아, 실시예 8A는 탄성의 고무 같은 경점성을 가졌으며, 유동하지 않았고, 펴 바를 수 없었다. 이들 특성은 조인트 배합물을 혼합하거나 전단하여 제거할 수 없었다. 1.0％는 과도한 것이며, 0.75％가 허용 가능할 수 있고, 다른 조인트 배합물 변수에 따라 0.5％가 통상적으로 허용 가능하다. 0.5％ 미만의 점토 수준이 조인트 배합물에 허용 불가능한 특성을 부여하는 경우는 없었다.
실시예 9
본 실시예는 증점제 패키지의 일부로서 구아를 사용할 필요는 없지만 바람직하다는 것을 예시한다. 공-증점제가 주어진 제형에서 특정한 개선을 위해 필요하다고 여겨지는 경우, CMC를 갖는 MHPC는 조인트 배합물에 우수한 특성을 제공한다. 다른 종래의 작업은 넥스톤(Nexton; 등록상표) HMHEC 중합체가 또한 CMC와 배합되어 양호하게 기능함을 나타내었다. 다른 통상적인 조인트 배합물 증점제/유변학적 특성 개질제(히드록시에틸셀룰로오스, 넥스톤 HMHEC, 메틸히드록시에틸셀룰로오스 및 유도체화 구아 에테르를 포함하나 이들로 한정되지는 않음)와 조합되며 본원의 개시 내용에 사용된 다른 종류의 CMC가 동일한 결과를 가질 수 있음이 예상된다.
실시예 10 내지 15-경량 조인트 배합물
실시예 10 내지 15는 경량, 퍼라이트-함유 제형에서의 CMC의 사용 이점 및 그 한도를 보여준다. 조인트 배합물의 특성을 하기에 예시한다. 하기 표 3은 실시예의 특정 성분들, 및 점도 (BU), 균열, 크레이터링, 텍스처 및 접착성의 시험 결과를 보여준다.
경량 조인트 배합물의 특정 세부사항
실시예 번호 ％ 점토 ％ 운모 ％ 구아 ％ MHPC ％ CMC CMC 종류 BU 균열 크레이터링 텍스처 접착성
10 2.0 0 0 0.5 0 - 450 9 8 Sm 80％
11 0 0 0 0 0.6 7H4XF 600 8 8 Sm 85％
11A 0 0 0 0 0.5 7H4XF 550 8 8 Sm 80％
12 0 0 0 0 0.6 X33432-76-2 530 9 9 Sm 90％
12A 0 0 0 0 0.5 X33432-76-2 490 9 9 Sm 90％
13 0 0 0.3 0 0.3 X33432-76-2 510 8 8 Sm 85％
14 0.75 0 0.3 0 0.3 X33432-76-2 480 9 9 Sm 85％
15 0.75 0 0 0.3 0.3 X33432-76-2 520 10 8 Sm 100％
상기 표 2 및 3에 사용된 성분들의 정의는 다음과 같다.
CMC 종류:
(1) X33432-76-2, 아쿠알론, CMDS = 0.92, DP = 20,000
(2) CMC 7H4XF, 아쿠알론, CMDS = 0.78, DP = 7500
(3) 세콜 100,000, 노비안트, CMDS= 0.76, DP = 9800
(4) X33277-58-3, 아쿠알론, CMDS= 1.12, DP= 15,600
(5) 발로셀 40000, 볼프, CMDS = 0.78, DP = 9800
공- 증점제 :
갈락토솔(Galactosol) 20H5F1 구아
쿨미날: MHPC 20000PFR(표준 중량 조인트 배합물)
메토셀(Methocel): J75MS(경량 조인트 배합물)
수치 등급: 균열 및 크레이터링:
10: 없음
9: 미미
8: 매우 적음
7: 적음
6: 중간
5: 약간 많음
4: 많음
텍스처: sm = 매끄러움
gr = 나뭇결 무늬
(sl. = 약하게)
접착성: ％ 기준, 석고 인조 벽판에 대한 종이 테이프의 접착으로 측정함.
실시예 10은 다우사(Dow)의 메토셀(등록상표) J75MS가 증점제/유변학적 특성 개질제인 경우, 조인트 배합물의 특성을 나타내는 대조군이다. 조인트 배합물은 대부분의 점에서 허용 가능하다. 접착성은 80％로 밝혀졌으며, 이는 일반적으로 대다수에게 통상 공업용으로 허용 가능한 조인트 배합물에 대한 절대 최소값으로 여겨지고 있다.
실시예 11 및 11A는 CMC 7H4XF가 증점제인 경우 점토의 부재 하에 조인트 배합물에 부여되는 특성을 보여준다. 조인트 배합물은 제조되었을 때 두꺼운 텍스처를 가지고 있었고, 24시간 이내에 펴 바를 수 없을 정도로 두꺼워졌다. 물을 더 넣어 희석하거나 제조하면, 두꺼워지는 정도는 줄어들지만 두꺼워지는 현상은 여전하였다. 조인트 배합물이 제조 후 5 내지 6시간 이내에 사용되는 경우, 그리고 그 경우에만 조인트 배합물을 사용할 수 있을 것이다. (조인트 배합물의 특성은 상기 시간 프레임 내에서 측정되었다.) 실시예 11A는 CMC 농도를 0.5％로 감소시키면 대조군에서 얻어진 것과 동일하게, 접착성에 있어서 약간의 감소가 있었다는 것을 보여준다. 상기 표 3에는 나타내지 않았지만, 0.5％ CMC 수준이 노화에 따른 안정성을 개선시켰다는 점을 강조한다. 조인트 배합물은 약간 두꺼워졌지만, 노화 3일 후 사용 가능했고 쉽게 펴 바를 수 있었다. 점도 증가(580 BU)에도 불구하고 조인트 배합물은 여전히 내처짐성(본체)이 부족하였다. CMDS가 0.9 미만인 다른 CMC로 유사한 결과를 얻었다. 최소 CMDS가 0.76 이상인 CMC 실시예는 종종 경량 조인트 배합물에 만족스러운 특성을 제공할 수 있고, 노화에 따라 상당히 안정할 것이다. 또한, 이하 참조되는 실시예 12는 0.92의 CMDS가 초기 및 (표 3에는 나타내지 않았지만 여기서 기술함) 노화 후, 경량 조인트 배합물에 요구되는 특성을 제공할 것임을 보여준다. 또한, CMDS가 1.12인 CMC는 본 실시예와 유사하게 거동한다는 것도 발견되었다. CMDS가 1.12인 CMC는 점도, 분자량 및 DP가 더 낮았고, 따라서 CMDS가 0.92인 CMC로 얻어지는 특성에 정확히 맞추기 위해 CMC 함량이나 물 수준의 조절이 필요할 수 있다. CMDS가 1.12인 것은 또한 경시적으로 안정적인 조인트 배합물을 제공한다.
실시예 12 및 12A는 점토의 부재 하에 CMDS를 0.92로 증가시킨 긍정적 효과를 보여준다. 실시예 11 및 11A에서 나타난 것과 달리, 이들 조인트 배합물은 초기 및 노화 후 품질이 우수했다. 접착성이 우수했고, 크레이터링이 대조군을 능가하여 개선되었다.
실시예 13은 동일한 CMC를 갖는 공-증점제로서의 구아의 유용성을 예시한다. 증점제 농도는 동일하지만 CMC가 100％인 상기 실시예 12로 얻어진 것보다 약간 두꺼운 감을 갖는 조인트 배합물이 또한 매우 허용 가능하다. 내처짐성은 실시예 13보다 약간 더 나았고, 조인트 배합물을 자동화된 기구 용도를 위해 희석하는 경우, 도포 특성에 있어서 차이가 나타날 수 있다. 어느 쪽이 바람직한 것인가는 물론 사용자(및 제조업자)의 개인적 취향이며, 본원에서는 구아로 인해 차이가 있다는 점만을 언급한다.
실시예 14 및 15는 CMC + 구아의 조합물 또는 CMC + MHPC의 조합물을 사용하여 조인트 배합물이 두껍워지는 경우, 0.75％ 수준에서 점토의 존재 하에 얻어진 특성을 예시한다. 양자 모두 품질이 우수하다. 이들의 유변학적 특성은 점토의 존재로 인하여 상이하다. 이들 중 어느 쪽이 바람직한 것인가 역시 개인적 취향의 문제이다. 점토가 1％ 수준으로 증가하는 경우, 약간의 불안정성 및 나무결 무늬의 발생이 시작된다는 점을 주목한다. CMC가 증점제 패키지의 전부 또는 일부인 경우, 조인트 배합물 특성을 최대화하기 위해 점토 수준은 약 0.75％를 초과해서는 안 되는 것으로 결론지어진다. 또한, 점토의 부재 하에 허용 가능한 특성을 얻었다는 점도 나타냈다. 유변학적 특성은 상이하며, 바람직한 것은 개인의 선택 문제이다. CMC 함유 증점제의 사용 수준을 0.4％의 낮은 수준으로 저하시킬 수 있다는 점도 또한 나타났다.
본 발명을 특정 실시양태에 대해 기술하였지만, 이들은 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 범위, 의도 및 정신을 벗어나지 않으면서 다수의 변이체 및 변형체, 특히 중합체 블렌드의 다수의 변이체 및 변형체가 가능함을 이해해야 한다.

Claims (38)

  1. 결합제, 증점제 시스템, 충전제, 물 및 살생제를 포함하며, 상기 증점제 시스템은 치환도(DS) 하한이 0.76이고 중합도(DP) 하한이 1,000인 비가교된 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)를 포함하며, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.6 중량％의 양으로 존재하는, 레디-믹스(ready-mix) 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DS 하한 0.78의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DS 하한 0.90의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DS 상한 1.5의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DS 상한 1.2의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DP 하한 5,000의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DP 하한 6,000의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DP 상한 25,000의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 DP 상한 20,000의 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 어떠한 점토의 부재에도 표준 점토 함유 조인트 배합물의 특성을 제공하는, 다른 구입 가능한 CMC 제품과 블렌딩된 비가교된 CMC인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  11. 제10항에 있어서, CMC 블렌드가 CMDS 0.75 미만의 CMC를 포함하는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 증점제 시스템이 에틸히드록시에틸 셀룰로오스(EHEC), 히드 록시에틸 셀룰로오스(HEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 메틸히드록시에틸 셀룰로오스(MHEC), 히드록시프로필 구아 및 비유도체화 구아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 공-증점제를 포함하는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 증점제 시스템 양의 하한이 0.3 중량％인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 결합제가 폴리비닐 알코올, 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스, 폴리(비닐 아세테이트)라텍스, 전분, 카세인, 폴리아크릴아미드, 및 아크릴아미드와 아크릴산의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 결합제가 하한 약 1.0 중량％, 상한 약 3.0 중량％의 양으로 존재하는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 결합제가 약 2.5 중량％의 양으로 존재하는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 충전제가 탄산칼슘, 황산칼슘 2수화물 및 돌로마이트 석회 석, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  18. 제17항에 있어서, 충전제가 탄산칼슘인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  19. 제1항에 있어서, 충전제 양의 하한이 약 45 중량％인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  20. 제1항에 있어서, 충전제 양의 하한이 약 50 중량％인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  21. 제1항에 있어서, 충전제 양의 상한이 약 65 중량％인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  22. 제1항에 있어서, 표적 pH 8 내지 10을 유지하기 위해 pH 조절제가 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  23. 제1항에 있어서, 살생제가 2[(히드록시메틸)아미노]에탄올 및 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 살생제가 하한 약 0.05 내지 약 1.0 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  25. 제1항에 있어서, 점토 또는 운모 또는 이들의 혼합물이 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  26. 제25항에 있어서, 세피얼라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 일라이트, 카올린 및 애터펄자이트로 이루어지는 군 중에서 선택되는 점토가 존재하는 것인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 점토가 애터펄자이트인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  28. 제25항에 있어서, 점토가 상한 1.0 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  29. 제25항에 있어서, 점토가 상한 0.75 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  30. 제25항에 있어서, 점토가 상한 0.50 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  31. 제25항에 있어서, 운모가 상한 1.5 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  32. 제1항에 있어서, 퍼라이트가 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  33. 제1항에 있어서, 퍼라이트가 상한 8.5 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  34. 제1항에 있어서, 퍼라이트가 상한 6.0 중량％의 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  35. 제1항에 있어서, 공기 포입제, 계면활성제, 보습제, 소포제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1종 이상의 다른 성분이 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  36. 제1항에 있어서, 조성물의 밀도가 갤런당 7 내지 11 파운드(ppg)인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  37. 제1항에 있어서, 조성물의 밀도가 12 내지 15 ppg인 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
  38. 제1항에 있어서, 물이 조인트 배합 조성물의 점도가 약 300 내지 약 700 브라벤더(Brabender) 단위(BU)에 이르게 하기에 충분한 양으로 존재하는 레디-믹스 건조형 테이프 조인트 배합 조성물.
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