KR20060135920A - 원면 린터로부터 제조된 수분 보유제를 사용하는시멘트-기재 플라스터 - Google Patents

원면 린터로부터 제조된 수분 보유제를 사용하는시멘트-기재 플라스터 Download PDF

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Abstract

원면 린터로부터 제조된 셀룰로오스 에테르 및 1종 이상의 첨가제의 혼합 조성물을 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물에 사용하고, 여기서 상기 렌더 조성물 중 셀룰로오스 에테르의 양은 현저히 감소하였다. 상기 렌더 조성물을 물과 혼합하고, 기재에 도포하는 경우, 습윤 플라스터의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르를 사용하는 경우와 비교하여 동등하거나 개선되었다.
원면 린터 (RCL), 셀룰로오스 에테르 (CE), 습윤 플라스터, 수분 보유력

Description

원면 린터로부터 제조된 수분 보유제를 사용하는 시멘트-기재 플라스터{CEMENT-BASED PLASTERS USING WATER RETENTION AGENTS PREPARED FROM RAW COTTON LINTERS}
본 출원은 2004년 4월 27일에 출원한 미국 가출원 번호 제60/565,643호의 이점을 청구한다.
본 발명은 벽을 플라스터링 하기 위한 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더(render)) 조성물에 유용한 혼합 조성물에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 원면 린터로부터 제조된 개선된 수분 보유제를 사용하는 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더)에 관한 것이다.
통상적인 시멘트-기재 플라스터는 일반적으로 시멘트와 모래의 단순 혼합물이다. 이 건조 혼합물을 물과 혼합하여 모르타르를 형성한다. 이러한 통상적인 모르타르 그 자체는 불량한 유동성 또는 펴발림성(trowelability)을 갖는다. 결과적으로, 상기 모르타르의 도포는 노동 집약적인데, 특히 더운 기후 조건하 여름철에는 모르타르로부터의 빠른 수분 증발 또는 제거로 인해 시멘트의 불충분한 수화 뿐만 아니라 열등하거나 불량한 작업성을 초래하기 때문이다.
통상적인 경화 모르타르의 물리적 특성은 그의 수화 과정에 의해 크게 영향 을 받으며, 따라서 응고 작업 중의 수분 제거 속도에 의해 크게 영향을 받는다. 수분 제거 속도를 증가시키거나 응고 반응 개시시에 모르타르 내 수분 농도를 감소시킴으로 인해 이들 파라미터에 미치는 임의의 영향은 모르타르의 물리적 특성의 열화를 초래할 수 있다. 많은 기재, 예컨대 석회 사암, 콘크리트 블록, 목재 또는 석조는 다공성이어서, 모르타르로부터의 상당량의 물을 제거하여 상기에서 언급한 난점을 초래할 수 있다.
상기에서 언급된 수분-손실 문제를 극복하거나 또는 최소화하기 위해서, 선행기술에서는 상기 문제를 완화하기 위한 수분 보유제로서 셀룰오로스 에테르의 사용을 개시하고 있다. 선행기술의 예로, 모르타르의 펴발림성 또는 유동성을 개선하기 위한 수분 보유제로서 히드록시프로필히드록시에틸셀룰로오스 (HPHEC)의 사용을 개시한 미국 특허 제4,501,617호가 있다. 건조-모르타르 이용시 셀룰로오스 에테르의 사용은 또한 DE 3046585호, EP 54175호, DE 3909070호, DE 3913518호, CA 2456793호, EP 773198호에 개시되어 있다.
독일 특허출원 공개 제4,034,709 A1호는 시멘트-기재 수경 모르타르 또는 콘크리트 조성물에 대한 첨가제로서 셀룰로오스 에테르를 제조하기 위한 원면 린터의 사용을 개시하고 있다.
셀룰로오스 에테르 (CE)는 상업적으로 중요한 수용성 중합체의 주요 부류를 대표한다. 상기 CE는 수성 매질의 점도를 증가시킬 수 있다. CE의 이러한 점성화 능력은 그의 분자량, 그에 부착된 화학 치환기 및 중합체 쇄의 형태적 특성에 의해 주로 제어된다. CE는 많은 용도, 예컨대 건축, 페인트, 식품, 개인 생활 용품, 제 약, 접착제, 세제/세척품, 유전, 제지 산업, 세라믹, 중합 공정, 피혁 산업 및 직물에서 사용된다.
메틸셀룰로오스 (MC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC) 및 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC)를 단독으로 또는 조합하여 건축 산업에서 건조 모르타르 제제에 광범위하게 사용한다. 건조 모르타르 제제는 단독으로 또는 응집체 (예를 들어, 실리카 및/또는 카르보네이트 모래/분말) 및 첨가제와 조합하여 사용되는 무기 결합제로서 석고, 시멘트 및/또는 석회 혼합물을 의미한다.
이를 사용하는 경우, 이러한 건조 모르타르는 물과 혼합되어 습윤 물질로서 도포된다. 목적하는 도포를 위해서는, 물에 용해시 고점도를 얻게 하는 수용성 중합체가 요구된다. MC, MHEC, MHPC, EHEC, HEC 및 HMHEC 또는 이들의 조합을 사용함으로써 원하는 플라스터 특성, 예컨대 높은 수분 보유력 (및 결과적으로 수분 함량의 규정된 제어)를 달성한다. 추가적으로, 얻어진 물질의 개선된 작업성 및 만족스러운 부착성이 관찰될 수 있다. CE 용액 점도 증가는 개선된 수분 보유력 및 부착성을 얻게하므로, 보다 효과적이고 비용 효율적인 작업을 위해 고분자량 CE가 바람직하다. 높은 용액 점도를 달성하기 위해서는 출발 셀룰로오스 에테르를 주의깊게 선택해야 한다. 현재, 정제된 면 린터 또는 고점도 목재 펄프를 사용하여 알킬히드록시알킬셀룰로오스에 대해 달성할 수 있는 2 중량% 수용액의 최고 점도는 약 70,000 내지 80,000 mPas (20 ℃ 및 20 rpm의 브룩필드(Brookfield) RVT 점도계 를 사용하여 측정, 스핀들 7호를 사용)이다.
시멘트-기재 플라스터의 도포 및 수행 특성을 개선하기 위해 비용-효율적인 방식으로 사용될 수 있는 수분 보유제의 필요성이 시멘트 플라스터 산업에 여전히 존재한다. 이러한 요구의 달성을 돕기 위해서, 바람직하게는 약 80,000 mPas 초과의 브룩필드 수용액 점도를 제공하고, 점증제 및/또는 수분 보유제로서 사용하기에 비용 효율적인 수분 보유제를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
<발명의 개요>
본 발명은, 알킬히드록시알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 원면 린터로부터 제조된 셀룰로오스 에테르 20 내지 99.9 중량%와, 유기 또는 무기 점증제, 처짐 방지제, 공기연행제, 습윤제, 소포제, 고성능 감수제, 분산제, 칼슘-착화제, 응결 지완제, 가속화제, 발수제, 재분산가능한 분말, 생고분자 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제 0.1 내지 80 중량%의, 렌더 조성물에 사용하기 위한 혼합 조성물에 관한 것으로, 상기 혼합 조성물을 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물에서 사용하여 충분량의 물과 혼합하는 경우, 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물은 기재에 도포될 수 있는 플라스터 모르타르를 생성하며, 상기 플라스터 모르타르 내 상기 혼합물의 양은 현저히 감소됨과 동시에 상기 습윤 모르타르의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르를 사용하는 경우와 비교하여 동등하거나 또는 개선된다.
본 발명은 또한 수경 시멘트, 미세 응집 물질, 및 원면 린터로부터 제조된 1 종 이상의 셀룰로오스 에테르의 수분 보유제의 건조 모르타르 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물에 관한 것이다. 상기 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물을 충분량의 물과 혼합하는 경우, 기재, 예컨대 벽에 도포될 수 있는 플라스터 모르타르를 생성하며, 상기 습윤 모르타르의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르를 사용하는 경우와 동등하거나 또는 개선된다.
도 1은 하기 실시예 3에서 설명한 실험 데이타를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 하기 실시예 4에서 설명한 실험 데이타를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 하기 실시예 7에서 설명한 실험 데이타를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 하기 실시예 8에서 설명한 실험 데이타를 그래프로 나타낸 것이다.
원면 린터 (RCL)로부터 제조된 특정 셀룰로오스 에테르, 특히 알킬히드록시알킬셀룰로오스 및 히드록시알킬셀룰로오스는 정제된 면 린터 또는 고점도 목재 펄프로부터 제조된 통상적인 시판용 셀룰로오스 에테르의 점도에 비해 현저히 높은 용액 점도를 갖는다는 것이 밝혀졌다. 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물에 상기 셀룰로오스 에테르의 사용은, 통상적인 셀룰로오스 에테르를 사용하여 지금까지 달성할 수 없었던 몇몇 이점 (즉, 저비용 및 양호한 도포 특성) 및 개선된 수행 특성을 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 셀룰로오스 에테르, 예컨대 알킬히드록시알킬셀룰로오스 및 히드록시알킬셀룰로오스는 절단 또는 비절단 원면 린터로부터 제조된다. 알킬히드록시알킬셀룰로오스의 알킬기는 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖고, 히드록시알킬기는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 또한, 히드록시알킬셀룰로오스의 히드록시알킬기는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 이러한 셀룰로오스 에테르는 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더)에 예상치 못한 놀라운 이점을 제공하였다. RCL-기재 CE의 매우 높은 점도 때문에 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더)의 효율적인 도포 수행이 관찰될 수 있었다. 현재 사용되는 고점도 시판용 CE와 비교하여 RCL-기재 CE의 적은 사용량에도 불구하고, 수분 보유력에 대해서는 유사하거나 또는 개선된 도포 성능이 달성된다.
또한, RCL로부터 제조된, 알킬히드록시알킬셀룰로오스 및 히드록시알킬셀룰로오스, 예컨대 메틸히드록시에틸셀룰로오스, 메틸히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 및 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스가 플라스터 모르타르에 상당한 점도(body) 및 개선된 내처짐성을 제공한다는 점을 입증할 수 있었다.
본 발명에 따르면, 상기 혼합 조성물의 RCL-기재 셀룰로오스 에테르 양은 혼합물의 총 중량을 기준으로 20 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 70 내지 99.0 중량%이다.
본 발명의 수용성 및 비이온성의 RCL-기재 CE로는 (제1 CE로서) 특히 RCL로부터 제조된 알킬히드록시알킬셀룰로오스 및 히드록시알킬셀룰로오스를 들 수 있다. 이러한 유도체의 예로는 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC) 및 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC) 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 소수성 치환기는 1 내지 25개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 그의 화학 조성에 따라, 적합한 경우 무수 글루코스 단위 당 0.5 내지 2.5의 메틸 또는 에틸 치환도 (DS), 약 0.01 내지 6의 히드록시알킬 몰 치환도 (HA-MS) 및 약 0.01 내지 0.5의 소수성 치환기 몰 치환도 (HS-MS)를 가질 수 있다. 보다 특히, 본 발명은 건조 모르타르 시멘트-기재 플라스터, 예를 들어 베이스 코트 렌더, 원-코트 렌더, 경량 렌더, 장식용 렌더, 스킴 코트 및/또는 마감 플라스터, 및 외부 마감용 단열계 (EFIS)에서 상기 수용성 및 비이온성 CE의 효과적인 점증제 및 수분 보유제로서의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 실행시, 정제된 면 린터 및 목재 펄프로부터 제조된 통상적인 CE (제2 CE)를 RCL-기재 CE와 조합하여 사용할 수 있다. 정제된 셀룰로오스로부터 다양한 유형의 CE의 제조는 당업계에 공지되어 있다. 이러한 제2 CE를 본 발명을 수행하기 위해 제1 RCL-기재 CE와 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 제2 CE는 이들 중 대부분이 시판되거나 또는 시장 및/또는 문헌에 공지되어 있으므로, 본원에서는 통상적인 CE라 지칭할 것이다.
제2 CE의 예는 메틸셀룰로오스 (MC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC), 술포에틸 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (SEMHEC), 술포에틸 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (SEMHPC) 및 술포에틸 히드록시에틸셀룰로오스 (SEHEC)이다.
본 발명에 따르면, 하나의 바람직한 실시양태는 2% 수용액 브룩필드 점도가 스핀들 7호를 사용하여 20 ℃ 및 20 rpm의 브룩필드 RVT 점도계에서 측정시 80,000 mPas 초과, 바람직하게는 90,000 mPas 초과인 MHEC 또는 MHPC를 사용한다.
본 발명에 따르면, 혼합 조성물은 0.1 내지 80 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 30 중량%의 1종 이상의 첨가제를 갖는다. 첨가제의 예는 유기 또는 무기 점증제 및/또는 제2 수분 보유제, 처짐 방지제, 공기연행제, 습윤제, 소포제, 고성능 감수제, 분산제, 응결 지완제, 가속화제, 발수제, 재분산가능한 분말, 생고분자 및 섬유이다. 유기 점증제의 예는 다당류이다. 첨가제의 다른 예는 칼슘 킬레이트제, 과실산, 및 계면활성제이다.
첨가제의 보다 특정한 예로는 아크릴아미드의 단일중합체 또는 공중합체가 있다. 이러한 중합체의 예로는 폴리(아크릴아미드-코-나트륨 아크릴레이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴산), 폴리(아크릴아미드-코-나트륨-아크릴아미도 메틸프로판술포네이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴아미도 메틸프로판술폰산), 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일아미노)프로필트리메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일)에틸트리메틸암모늄클로라이드) 및 이들의 혼합물이 있다.
다당류 첨가제의 예로는 전분 에테르, 전분, 구아, 구아 유도체, 덱스트란, 키틴, 키토산, 크실란, 크산탄 검, 웰란 검, 겔란 검, 만난, 갈락탄, 글루칸, 아라비노크실란 및 알기네이트가 있다.
첨가제의 다른 특정 예로는 젤라틴, 폴리에틸렌 글리콜, 카세인, 리그닌 술포네이트, 나프탈렌-술포네이트, 술폰화 멜라민-포름알데히드 축합물, 술폰화 나프탈렌-포름알데히드 축합물, 폴리아크릴레이트, 폴리카르복실레이트 에테르, 폴리스티렌 술포네이트, 과실산, 포스페이트, 포스포네이트, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 유기산의 칼슘염, 알카노에이트염, 알루미늄 술페이트, 금속 알루미늄, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 세피올라이트, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐 알코올, 및 비닐 아세테이트, 말레산 에스테르, 에틸렌, 스티렌, 부타디엔, 비닐 베르사테이트 및 아크릴산 단량체 기재의 단일중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체가 있다.
본 발명의 혼합 조성물은 선행 기술에 공지된 다양한 기술로 제조할 수 있다. 예로 단순한 건조 블렌딩, 건조 물질에 용액 또는 용융물의 분무, 공-압출 또는 공-분쇄를 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 혼합 조성물을 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 제제에 사용하여 충분량의 물과 혼합하여 플라스터 모르타르를 생성하는 경우, 상기 혼합 조성물, 결과적으로 셀룰로오스 에테르의 양은 현저히 감소된다. 상기 혼합물 또는 셀룰로오스 에테르의 감소는 5% 이상, 바람직하게는 10% 이상이다. 이러한 CE의 감소에도 불구하고, 습윤 플라스터 모르타르의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르를 사용하는 경우와 비교하여 동등하거나 개선되었다.
본 발명의 혼합 조성물은 시멘트-기재 플라스터 제조업자에게 직접적으로 또는 간접적으로 판매될 수 있으며, 제조업자는 이러한 혼합물을 그의 제조 설비에 직접 사용할 수 있다. 상기 혼합 조성물은 또한 다양한 제조업자의 원하는 요구에 맞춰 블렌딩될 수 있다.
본 발명의 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물은 약 0.01 내지 1.0 중량% 양의 RCL-기재 CE를 갖는다. 1종 이상의 첨가제의 양은 약 0.0001 내지 10 중량%이다. 이들 중량%는 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더)의 모든 성분의 총 건조 중량을 기초로 한다.
본 발명에 따르면, 건조 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더) 조성물은 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 60 내지 85 중량%의 양으로 존재하는 미세 응집 물질을 갖는다. 미세 응집 물질의 예로는 실리카 모래, 돌로마이트, 석회암, 경량 응집체 (예를 들어, 펄라이트, 발포 폴리스티렌, 중공 유리 구체, 코르크, 발포 질석), 고무 분말 (자동차 타이어로부터 재활용됨) 및 비산회가 있다. "미세한"은 응집 물질이 2.0 mm, 바람직하게는 1.0 mm 이하의 입도를 갖는 것을 의미한다.
본 발명에 따르면, 수경 시멘트 성분은 5 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 양으로 존재한다. 수경 시멘트의 예로는 포틀랜드 시멘트, 포틀랜드-슬래그 시멘트, 포틀랜드-실리카 퓸 시멘트, 포틀랜드-화산회 시멘트, 포틀랜드-소성 혈암 시멘트, 포틀랜드-석회암 시멘트, 포틀랜드-복합 시멘트, 고로 시멘트, 화산회 시멘트, 복합 시멘트 및 칼슘 알루미네이트 시멘트가 있다.
본 발명에 따르면, 건조 시멘트 플라스터 (또는 렌더) 조성물은 5 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 1종 이상의 무기 결합제를 갖는다. 1종 이상의 무기 결합제의 예로는 시멘트, 화산회, 고로 슬래그, 수화 석회, 석고 및 수경 석회가 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따라, 셀룰로오스 에테르는 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 번호 제10/822,926호 (2004년 4월 13일 출원)에 따라 제조된다. 이러한 본 발명의 실시양태의 출발 물질은 100 ml 당 8 g 이상의 체적 밀도를 갖는 비정제 원면 린터 섬유 덩어리이다. 상기 덩어리 중 섬유의 50 중량% 이상은 US 체 스크린 10호 크기 (개구 2 mm)을 통과하는 평균 길이를 갖는다. 이러한 비정제 원면 린터 덩어리는, AOCS (미국 석유 화학회) 공인 방법 Bb 3-47로 측정시 셀룰로오스를 60% 이상 함유하는 비정제 천연 원면 린터 또는 그의 혼합물을 제1 절단, 제2 절단, 제3 절단 및/또는 분쇄하여 느슨한 덩어리를 얻고, 상기 느슨한 덩어리를 섬유의 50 중량% 이상이 US 표준 체 스크린 10호 크기를 통과하는 길이로 변화시킴으로써 제조된다. 셀룰로오스 에테르 유도체는 출발 물질로서 상기에서 언급된 원면 린터 섬유의 분쇄 덩어리를 사용하여 제조된다. 원면 린터의 절단 덩어리를 먼저 9 중량% 초과의 셀룰로오스 농도에서 슬러리 또는 하이-솔리드 공정으로 베이스로 처리하여 활성화 셀룰로오스 슬러리를 형성한다. 이어서, 상기 활성화 셀룰로오스 슬러리를 충분한 시간 및 충분한 온도에서 에테르화제 또는 에테르화제의 혼합물과 반응시켜 셀룰로오스 에테르 유도체를 형성하고, 이어서 이를 회수한다. 상기 방법을 변형하여 본 발명의 다양한 CE를 제조하는 것은 당업계에 공지되어 있다.
본 발명의 CE는 또한 제조업자로부터 제1, 제2, 제3 절단 및/또는 분쇄가 수행된 RCL 덩어리에서 수득한 비절단 원면 린터로부터 제조될 수도 있다.
원면 린터 그 자체의 기계적 세척으로 수득된, 비-셀룰로오스 이물질, 예컨대 작업장 폐물, 잔해물, 면실피 등이 실질적으로 없는 조성물을 포함하는 원면 린터가 또한 본 발명의 셀룰로오스 에테르를 제조하는 데 사용될 수 있다. 비팅, 스크리닝 및 공기 분리 기술을 비롯한 원면 린터의 기계적 세척 기술은 당업계에 공지되어 있다. 기계적 비팅 기술 및 공기 분리 기술의 조합을 이용하여 섬유와 잔해물의 밀도차로 섬유를 잔해물로부터 분리한다. 기계적으로 세척된 원면 린터 및 원면 린터 그 자체의 혼합물을 또한 본 발명의 셀룰로오스 에테르를 제조하는 데 사용할 수 있다.
통상적인 셀룰로오스 에테르로 제조된 시멘트-기재 플라스터 (또는 렌더)와 비교시 본 발명의 플라스터 모르타르는 당업계에서 시멘트-기재 플라스터를 특성화하는 데 광범위하게 사용되는 주요 파라미터인 수분 보유력, 점증성 및 내처짐성의 개선을 제공한다.
유럽 표준 EN 1015-8에 따라, 수분 보유력 및/또는 유지력은 "새로운 수경 모르타르가 기재 흡입에 노출시 그의 혼합수를 유지하는 능력"이다. 이는 유럽 표준 EN 18555에 따라 측정될 수 있다.
내처짐성은 수직 도포된 새로운 모르타르가 벽에서 그의 위치를 유지하는 능력으로서, 즉, 양호한 내처짐성은 새로운 습윤 모르타르가 아래로 흘러내리는 것을 막는다. 시멘트-기재 플라스터에 대해, 이는 보통 분별력 있는 장인에 의해 주관적으로 평가된다. 이는 조사된 시멘트-기재 플라스터의 점증성과 관련된다. 점증성 및/또는 유동성은 유동성 표를 이용하여 DIN EN18555에 따라 측정될 수 있다.
대표적인 건조 시멘트 플라스터/렌더는 하기 성분의 일부 또는 전부를 함유할 수 있다.
건조 시멘트 플라스터 (또는 렌더 )의 대표적인 선행 기술 조성물
성분 전형적인 양 [중량%]
시멘트 5-60% CEM I (포틀랜드 시멘트), CEM II, CEM III (고로 시멘트), CEM IV (화산회 시멘트), CEM V (복합 시멘트), CAC (칼슘 알루미네이트 시멘트)
다른 무기 결합제 0.5-30% 수화 석회, 석고, 석회, 화산회, 고로 슬래그 및 수경 석회
응집체/ 경량 응집체 5-90% 실리카 모래, 돌로마이트, 석회암, 펄라이트, EPS (발포 폴리스티렌), 중공 유리 구체, 발포 질석
분무 건조된 수지 0-4% 비닐 아세테이트, 말레산 에스테르, 에틸렌, 스티렌, 부타디엔, 비닐 베르사테이트 및/또는 아크릴산 단량체 기재의 단일중합체, 공중합체, 삼원공중합체
가속화제/ 응결 지완제 0-2% 포름산칼슘, 탄산나트륨, 탄산리튬, 타르타르산, 시트르산 또는 기타 과실산
셀룰로오스 에테르 0.01-1% 메틸셀룰로오스 (MC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC)
기타 첨가제 0-1% 공기연행제, 소포제, 소수화제, 습윤제, 고성능 감수제, 처짐 방지제, 칼슘착화제
섬유 0-5% 셀룰로오스 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유
본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명된다. 달리 언급하지 않는 한, 부 및 %는 중량부 및 중량%이다.
실시예 1
실시예 1 및 2는 유사한 시판용 중합체와 비교하여 본 발명의 중합체의 몇몇 화학 및 물리적 특성을 나타낸다.
치환도의 측정
150 ℃에서 요오드화수소산을 사용하여 셀룰로오스 에테르에 변형된 자이젤(Zeisel) 에테르 분열을 수행하였다. 얻어진 휘발성 반응 생성물을 기체 크로마토그래피를 사용하여 정량적으로 측정하였다.
점도의 측정
셀룰로오스 에테르 수용액의 점도를 1 중량% 및 2 중량%의 농도를 갖는 용액에서 측정하였다. 셀룰로오스 에테르 용액의 점도를 확인할 때, 상응하는 메틸히드록시알킬셀룰로오스를 건조 중량 기준으로 사용, 즉, 가중치만큼 수분율이 보정되었다. 정제된 면 린터 또는 고점도 목재 펄프를 기재로 하는, 현재 시판되는 메틸히드록시알킬셀룰로오스의 2 중량% 수용액의 최대 점도는 약 70,000 내지 80,OOO mPas이었다 (스핀들 7호를 사용하여 20 ℃ 및 20 rpm의 브룩필드 RVT 점도계에서 측정).
점도를 측정하기 위해서, 브룩필드 RVT 회전 점도계를 사용하였다. 2 중량% 수용액에서 모든 측정은 스핀들 7호를 사용하여 20 ℃ 및 20 rpm에서 수행되었다.
염화나트륨 함량
염화나트륨 함량을 모르(Mohr) 방법으로 측정하였다. 생성물 0.5 g을 분석용 저울 상에서 칭량하고, 증류수 150 ml에 용해하였다. 이어서, 30 분 동안 교반 한 후, 15% HNO3 1 ml를 첨가하였다. 이 후, 상기 용액을 시판되는 기기를 사용하여 표준화 질산은 (AgNO3) 용액으로 적정하였다.
수분의 측정
샘플의 수분 함량을 105 ℃에서 시판되는 수분 저울을 사용하여 측정하였다. 수분 함량은 손실 중량과 출발 중량의 비율이고, %로 표현된다.
표면 장력의 측정
셀룰로오스 에테르 수용액의 표면 장력을 크뤼스(Kruess) 디지털-장력계 K10를 사용하여 20 ℃ 및 0.1 중량%의 농도에서 측정하였다. 표면 장력을 측정하기 위해, 얇은 플레이트를 액체 표면 보다 낮게 하고, 상기 플레이트에 대한 하향력을 측정하는 소위 "빌헬미 플레이트(Wilhelmy Plate) 방법"을 이용하였다.
분석 데이터
샘플 메톡실/히드록시에톡실 또는 히드록시프로폭실 건조 중량 기준 점도 수분 표면 장력*
[%] 2 중량%에서 [mPas] 1 중량%에서 [mPas] [%] [mN/m]
RCL-MHPC 26.6/2.9 95400 17450 2.33 35
MHPC 65000 (대조군) 27.1/3.9 59800 7300 4.68 48
RCL-MHEC 23.3/8.4 97000 21300 2.01 43
MHEC 75000 (대조군) 22.6/8.2 67600 9050 2.49 53
*20 ℃에서의 0.1 중량% 수용액
상기 표 1은 RCL로부터 유도된 메틸히드록시에틸셀룰로오스 및 메틸히드록시프로필셀룰로오스의 분석 데이터를 나타낸다. 결과는, 이들 생성물이 현재 시판되는 고점도 유형보다 현저히 높은 점도를 갖는다는 점을 명확히 나타내고 있다. 2 중량% 농도에서, 점도는 약 100,000 mPas인 것으로 밝혀졌다. 그 값은 너무 크기 때문에, 1 중량% 수용액의 점도를 측정하는 것이 보다 신뢰성 있고 용이하였다. 상기 농도에서, 시판되는 고점도 메틸히드록시에틸셀룰로오스 및 메틸히드록시프로필셀룰로오스는 7,300 내지 약 9,000 mPas 범위의 점도를 나타내었다 (표 1 참고). 원면 린터 기재의 생성물에 대한 측정값은 시판 물질보다 현저히 높았다. 또한, 상기 표 1의 데이터는 원면 린터 기재의 셀룰로오스 에테르가 대조 샘플보다 낮은 표면 장력을 갖는다는 점을 명확히 나타내고 있다.
실시예 2
치환도의 측정
150 ℃에서 요오드화수소산을 사용하여 셀룰로오스 에테르에 변형된 자이젤 에테르 분열을 수행하였다. 얻어진 휘발성 반응 생성물을 기체 크로마토그래피를 사용하여 정량적으로 측정하였다
점도의 측정
셀룰로오스 에테르 수용액의 점도를 1 중량%의 농도를 갖는 용액에서 측정하였다. 셀룰로오스 에테르 용액의 점도 확인시, 상응하는 히드록시에틸셀룰로오스를 건조 중량 기준으로 사용, 즉, 가중치만큼 수분율이 보정되었다.
점도를 측정하기 위해서, 브룩필드 LVF 회전 점도계를 사용하였다. 모든 측정은 스핀들 4호를 사용하여 25 ℃ 및 30 rpm에서 수행되었다.
원면 린터 뿐만 아니라 정제된 면 린터로부터 제조된 히드록시에틸셀룰로오스를 허큘레스(Hercules)사의 파일럿 플랜트 반응기에서 생성하였다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 두 샘플 모두 대략 동일한 히드록시에톡실-함량을 가졌다. 그러나, 얻어진 RCL-기재 HEC의 점도가 약 23% 높았다.
HEC -샘플의 분석 데이터
히드록시에톡실 [%] 1 중량%에서 [mPas]
정제된 린터 HEC 58.7 3670
RCL-HEC 57.1 4530
실시예 3
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 14.0 중량%, 수화 석회 4.0 중량%, 0.1 내지 0.4 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 39.0 중량% 및 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 43.0 중량%의 렌더 베이스-코트 기본-혼합물에서 수행하였다.
수분 보유력
수분 보유력을 DIN EN 18555 또는 허큘레스/아쿠알론(Aqualon)의 내부 작업 방법에 따라 측정하였다.
허큘레스 / 아쿠알론 작업 방법
5 초 이내에 건조 모르타르 300 g을 상응하는 양의 물 (20 ℃)에 첨가하였다. 주방용 수동믹서를 사용하여 상기 샘플을 25 초 동안 혼합한 후, 얻어진 샘플을 5 분 동안 숙성시켰다. 이어서, 상기 모르타르를 플라스틱 고리에 충전하고, 이를 한 장의 여과지 상에 위치시켰다. 상기 여과지가 플라스틱 판에 놓여 있는 동안, 여과지와 플라스틱 고리 사이에 얇은 섬유 양모를 두었다. 모르타르를 충전하기 전후에 상기 배열물의 중량을 측정하였다. 이에 따라, 습윤 모르타르의 중량을 계산하였다. 또한, 여과지의 무게는 공지되어 있었다. 여과지를 3 분 동안 침지시킨 후, 여과지의 중량을 다시 측정하였다. 이제, 하기 수학식을 이용하여 수분 보유력 [%]을 계산하였다.
Figure 112006077821791-PCT00001
식 중,
WU = 여과지의 수분 흡입 [g]
WF = 수분 계수*
WP = 플라스터의 중량 [g]
*수분 계수: 사용된 수분의 양을 사용된 건조 모르타르의 양으로 나눔, 예를 들어 건조 모르타르 100 g에 대해 수분 20g이 사용된 경우 수분 계수는 0.2임.
모르타르의 유동성, 밀도 및 공기 함량
얻어진 모르타르의 유동성, 밀도 및 공기 함량을 DIN EN 18555 방법에 따라 측정하였다.
RCL로부터 제조된 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC)를 베이스 코트 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 시판되는 고점도 MHEC (허큘레스 제공)와 비교 시험하였다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 셀룰로오스 에테르의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더
첨가제 (기본-혼합물에 대한 양) 0.1% MHEC 75000 + 0.01% AEA (공기연행제; 나트륨 C12 내지 C18 알킬 술페이트) 0.08% MHEC 75000 + 0.01% AEA 0.08% RCL-MHEC + 0.01% AEA
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 98.15 96.22 98.10
유동성 (mm) 183 182 177
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1734 1766 1730
공기 함량 (%) 18.5-19 17-17.5 18.5-19
먼저, 대조군 (MHEC 75000)을 (기본-혼합물에 대해) 0.1%의 전형적인 첨가량에서 시험하였다. 사용량을 0.08%로 감소시, 얻어진 베이스 코트 렌더에 대한 수분 보유력의 현저한 감소가 측정되었다. 또한, 공기 함량은, 얻어진 렌더의 새로운 모르타르 밀도가 경미하게 높아졌다는 것을 알 수 있을 정도로 경미하게 감소하였다. 또다른 시험에서, RCL-기재 MHEC를 0.08%의 첨가량에서 시험하였다. 첨가량이 대조 샘플과 비교하여 20% 감소하더라도, 수분 보유력, 공기 함량 및 새로운 모르타르 밀도는 여전히 동일하였다. 또한, 보다 강한 점증 효과를 관찰할 수 있었고, 이는 보다 낮은 유동값으로 나타났다.
또다른 일련의 시험에서, 베이스 코트 렌더의 수분 보유력을 CE-첨가량에 기초하여 측정하였다. 또한, RCL-기재 MHEC를 대조군 (MHEC 75000)과 비교하였다. 본 연구 결과는 도 1에서 볼 수 있다.
RCL-기재 MHEC가 통상적으로 사용되는 매우 고점도의 MHEC와 비교하여 수분 보유력에 있어서 우수한 도포 성능을 갖는다는 점이 명확히 증명되었다. 특히, 보다 적은 CE-첨가량에서 RCL-기재 물질의 명확한 이점이 나타난다. 여기서, 동일한 첨가량에서 보다 높은 수분 보유력을 달성, 즉, 동일한 수분 보유력을 현저히 감소된 첨가량에서 달성하였다.
따라서, 상기 표 3 및 하기 도 1은 RCL-기재 MHEC가 감소된 첨가량으로 동일한 도포 성능을 나타낸다는 점을 명확히 보여준다.
실시예 4
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 14.0 중량%, 수화 석회 4.0 중량%, 0.1 내지 0.4 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 39.0 중량% 및 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 43.0 중량%의 렌더 베이스-코트 기본-혼합물에서 수행하였다.
모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량의 측정
습윤 모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량을 상기 실시예 3에 기재된 바와 같이 측정하였다.
RCL로부터 제조된 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC)를 베이스 코트 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 시판되는 고점도 MHPC (허큘레스 제공)와 비교 시험하였다. 보다 양호한 작업성을 갖기 위해, 모든 경우 공기연행제 (AEA) (나트륨 C12 내지 C18 알킬 술페이트)를 첨가하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 RCL - MHPC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더
첨가제 (기본-혼합물에 대한 양) 0.1% MHPC 65000 + 0.01% AEA 0.08% MHPC 65000 + 0.01% AEA 0.08% RCL-MHPC + 0.01% AEA
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 97.95 97.22 97.92
유동성 (mm) 190 195 190
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1770 1791 1781
공기 함량 (%) 17 16.5 16.5
대조 샘플 (MHPC 65000)의 첨가량을 20% 감소시킨 경우, 수분 보유력의 경미한 감소가 관찰되었다. 상응하는 값은 약 0.7% 감소하였으며, 실험 오차 (± 0.5%)의 범위를 넘는 값이었다. RCL-MHPC를 또한 20% 감소된 첨가량에서 시험하였다. 그럼에도 불구하고, 얻어진 베이스 코트 렌더의 수분 보유력 뿐만 아니라 조사된 기타 습윤 모르타르 특성은 보다 많은 첨가량에서 시험한 대조 샘플과 유사하였다.
또다른 일련의 시험에서, 베이스 코트 렌더의 수분 보유력을 CE-첨가량에 기초하여 측정하였다. 또한, RCL-기재 MHPC를 대조군 MHPC 65000과 비교하였다. 본 연구 결과를 도 2에 나타내었다.
RCL-기재 MHEC가 대조군으로서 통상적으로 사용되는 고점도 MHEC와 비교하여 수분 보유력에 있어서 우수한 도포 성능을 갖는다는 점이 명확히 증명되었다. 특히, 보다 적은 CE-첨가량 (0.08% 미만)에서 RCL-기재 물질의 명확한 이점이 관찰되었다.
실시예 5
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 14.0 중량%, 수화 석회 4.0 중량%, 0.1 내지 0.4 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 39.0 중량% 및 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 43.0 중량%의 렌더 베이스-코트 기본-혼합물에서 수행하였다.
모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량의 측정
습윤 모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량을 상기 실시예 3에 기재된 바와 같이 측정하였다.
RCL로부터 제조된 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC)를 폴리아크릴아미드 (PAA; 0.5 중량%에서 수성 점도: 850 mPas; 분자량: 8,000,000 내지 15,000,000 g/mol; 밀도: 825 ± 50 g/dm3; 음이온 전하: 15 내지 50 중량%) 및 전분 에테르 (STE; 히드록시프로폭실-함량: 10 내지 35 중량%; 벌크 밀도: 350 내지 550 g/dm3; 충전된 수분 함량: 최대 8%; 입도 (알파인(Alpine) 공기 체): 0.4 mm 체에서 최대 20% 잔류; (10 중량%, 브룩필드 RVT, 20 rpm, 20 ℃에서) 1,500 내지 3,000 mPas의 용액 점도)와 각각 혼합하고, 베이스 코트 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 이에 따라 변형된 시판 고점도 MHPC (허큘레스 제공)와 비교 시험하였다. 보다 양호한 작업성을 갖기 위해, 모든 경우 공기연행제 (AEA)를 첨가하였다. 결과를 하기 표 5 및 6에 나타내었다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 변형된 MHPC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더+ 0.01% AEA
첨가제 98% MHPC 65000 + 2% PAA 98% MHPC 65000 + 2% PAA 98% RCL-MHPC + 2% PAA
첨가량 (기본-혼합물에 대한 양)(중량%) 0.1 0.08 0.08
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 97.9 97.2 98.1
유동성 (mm) 175 172 176
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1718 1757 1763
공기 함량 (%) 19.5 17.5 18
상기 표 5는 변형된 RCL-MHPC를 대조군과 비교하여 20% 감소된 첨가량에서 시험하였지만, 얻어진 렌더는 수분 보유력 및 유동 거동에 대하여 습윤 모르타르 특성과 유사하다는 것을 나타낸다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 변형된 MHPC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더 + 0.01% AEA
첨가제 95% MHPC 65000 + 5% STE 95% MHPC 65000 + 5% STE 95% RCL-MHPC + 5% STE
첨가량 (기본-혼합물에 대한 양)(중량%) 0.1 0.08 0.08
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 97.8 96.6 97.0
유동성 (mm) 172 181 172
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1746 1786 1751
공기 함량 (%) 18.5 17 19
상기 표 6은 STE-변형된 RCL-MHPC가 동일한 방식으로 변형된 시판용 MHPC 65000 (대조군)보다 효과적이라는 것을 설명한다. 두 샘플 모두 동일한 첨가량 (기본-혼합물에 대해 0.08 중량%)에서 비교시, 변형된 RCL-MHPC가 수분 보유력 및 점증 효과에 대해 보다 양호한 성능을 달성하였다.
실시예 6
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 14.0 중량%, 수화 석회 4.0 중량%, 0.1 내지 0.4 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 39.0 중량% 및 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 43.0 중량%의 렌더 베이스-코트 기본-혼합물에서 수행하였다.
모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량의 측정
습윤 모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량을 상기 실시예 3에 기재된 바와 같이 측정하였다.
RCL로부터 제조된 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC)를 폴리아크릴아미드 (PAA; 분자량: 8,000,000 내지 15,000,000 g/mol; 밀도: 825 ± 100 g/dm3; 음이온 전하: 15 내지 50 중량%) 및 전분 에테르 (STE) (사용된 PAA 및 STE의 기재는 상기 실시예 5 참고)와 각각 혼합하고, 베이스 코트 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 유사하게 변형된 시판용 고점도 MHEC (대조군)와 비교 시험하였다. 보다 양호한 작업성을 갖기 위해, 모든 경우 나트륨 C12 내지 C18 알킬 술페이트의 공기연행제 (AEA)를 첨가하였다. 결과를 하기 표 7 및 8에 나타내었다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 변형된 MHEC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더 + 0.01% AEA
첨가제 98% MHEC 75000 + 2% PAA 98% MHEC 765000 + 2% PAA 98% RCL-MHEC + 2% PAA
첨가량 (기본-혼합물에 대한 양)(중량%) 0.1 0.08 0.08
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 97.7 95.0 98.0
유동성 (mm) 172 176 175
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1711 1742 1736
공기 함량 (%) 19.5 18 18
PAA와 혼합된 RCL-MHEC는 첨가량이 20% 감소하였지만, 대조 샘플과 유사한 수분 보유력을 나타내었다. 새로운 모르타르 밀도 및 공기 함량은 경미하게 상이하였다. 변형된 MHEC 75000 (대조군)을 감소된 첨가량에서 시험시, 얻어진 모르타르는 변형된 RCL-MHEC를 함유하는 모르타르와 비교하여 3% 감소된 수분 보유력을 가졌다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 변형된 MHEC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더 + 0.01% AEA
첨가제 95% MHEC 75000 + 5% STE 95% MHEC 75000 + 5% STE 95% RCL-MHEC + 5% STE
첨가량 (기본-혼합물에 대한 양)(중량%) 0.1 0.08 0.08
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (% DIN) 96.8 95.5 95.9
유동성 (mm) 173 177 175
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1730 1778 1741
공기 함량 (%) 18 17 18
변형된 RCL-MHEC 뿐만 아니라 변형된 MHEC 75000 모두 감소된 첨가량에서 시험시, 모르타르를 함유한 RCL-MHEC에 대해 경미하게 높은 수분 보유력이 측정되었다는 점을 상기 표 8로부터 알 수 있다.
실시예 7
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 14.0 중량%, 수화 석회 4.0 중량%, 0.1 내지 0.4 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 39.0 중량% 및 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 실리카 모래 41.0 중량%의 렌더 베이스-코트 기본-혼합물에서 수행하였다.
모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량의 측정
습윤 모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량을 상기 실시예 3에 기재된 바와 같이 측정하였다.
허큘레스 파일럿 플랜트에서 RCL로부터 제조된 히드록시에틸셀룰로오스를 베이스 코트 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 동일한 가공 조건하에서 정제된 린터로부터 제조한 파일럿 플랜트 HEC와 비교 시험하였다. 모든 시험에서 공기연행제 (AEA; 나트륨 C12 내지 C18 알킬 술페이트)를 첨가하였다. 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
베이스 코트 렌더 내 여러 가지 RCL - HEC 의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 베이스 코트 렌더
첨가제 (기본-혼합물에 대한 양) 0.1% 정제된 린터 HEC + 0.01% AEA 0.08% 정제된 린터 HEC + 0.01% AEA 0.08% RCL HEC + 0.01% AEA
수분 계수 0.2 0.2 0.2
수분 보유력 (%) 96.67 93.17 96.79
유동성 (mm) 179 182 178
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1783 1815 1765
공기 함량 (%) 16 15 17
상기 표 9는 RCL로부터 제조된 HEC가 정제된 린터 기재의 대조군 샘플보다 더욱 효과적이라는 점을 명확히 나타내고 있다. RCL-HEC의 투여량 수준이 대조군에 비해 20% 감소하더라도 조사된 모든 습윤 모르타르 특성은 대략 동일한 반면, 정제된 린터 HEC (대조군)의 첨가량이 20% 감소시에는 도포 성능이 현저히 감소하였고, 수분 보유력은 3.5% 감소하였다.
도 3은 두 HEC-유형에서 수분 보유력에 대한 CE 첨가량의 영향을 나타내고 있으며, 여기서 RCL-기재 HEC는 정제된 린터 HEC와 비교하여 개선된 수분 보유력을 갖는다. 0.12%보다 낮은 첨가량에서, 수분 보유력은 항상 동일한 첨가량에서의 것보다 높고, 즉, RCL-HEC를 사용하는 경우 유사한 수분 보유력은 현저히 낮은 첨가량에서 도달되었다.
실시예 8
모든 시험을 포틀랜드 시멘트 CEM I 42.5R 20.0 중량%, 수화 석회 2.0 중량%, 실리카 모래 F 34 30.0 중량%, 0.5 내지 1.0 mm의 입도를 갖는 석회암 23.0 중량% 및 0.7 내지 1.2 mm의 입도를 갖는 석회암 25.0 중량%의 장식용 렌더 기본-혼합물에서 수행하였다.
모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량의 측정
습윤 모르타르의 수분 보유력, 유동성, 밀도 및 공기 함량을 상기 실시예 3에 기재된 바와 같이 측정하였다.
RCL로부터 제조된 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC)를 장식용 렌더 (시멘트-기재 플라스터) 기본-혼합물에서 대조군으로서 시판되는 고점도 MHEC (허큘레스)와 비교 시험하였다. 결과를 하기 표 10 및 도 4에 나타내었다.
장식용 렌더 내 여러 가지 셀룰로오스 에테르의 시험 (23 ℃/50% 상대 공기 습도)
기본 물질 기본 혼합물 장식용 렌더
첨가제 (기본-혼합물에 대한 양) 0.08% MHEC 80000 + 0.01% AEA (나트륨 C12 내지 C18 알킬 술페이트) 0.08% MHEC 75000 + 0.01% AEA 0.08% RCL MHEC + 0.01% AEA 0.08% RCL MHEC + 0.01% AEA
수분 계수 0.2 0.2 0.2 0.21
수분 보유력 (%, DIN) 96.6 97.3 97.6 97.2
유동성 (mm) 160 164 157 160
새로운 모르타르 밀도 (g/l) 1729 1764 1733 1741
공기 함량 (%) 19 17.5-18 19 18.5
상기 표 10에서 나타낸 바와 같이, RCL-MHEC는 대조 샘플과 비교하여 보다 강한 점증 효과를 나타낸다. 이러한 효과는 RCL-MHEC를 함유하는 렌더의 낮은 유동/퍼짐 값으로 나타났다. 수분 계수가 0.2에서 0.21로 증가시, 유사한 유동성이 측정되었다. 그러나, 수분 계수가 증가하더라도 유사한 수분 보유력이 측정되었다. 모든 기타 특성 또한 유사하였다.
이들 시험은 RCL-기재 MHEC가 대조 샘플로서 통상적으로 사용되는 고점도 MHEC에 비해 수분 보유력에 있어서 우수한 도포 성능을 갖는다는 점을 명확히 증명한다. 특히, 낮은 CE-첨가량에서 RCL-기재 물질의 명확한 이점이 관찰되었다. 여기서, 동일한 첨가량에서 보다 높은 수분 보유력이 달성되었고, 즉, 동일한 수분 보유력은 현저히 감소된 첨가량에서 달성되었다.
상기 표 10 및 하기 도 4의 데이터는 RCL-기재 MHEC가 감소된 첨가량에서 동일한 도포 성능을 나타내는 효과적인 셀룰로오스 에테르라는 것을 명확히 보여준다.
본 발명은 바람직한 실시양태에 관하여 기재하고 있지만, 청구된 발명의 취지와 범주에 벗어나지 않는 한 그의 양식 및 세부 항목에서 변화 및 변형이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 이러한 변화 및 변형은 하기에 첨부된 특허청구범위의 영역 및 범주 내에서 고려된다.

Claims (43)

  1. a) 알킬히드록시알킬 셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 원면 린터로부터 제조된 셀룰로오스 에테르 20 내지 99.9 중량%, 및
    b) 유기 또는 무기 점증제, 처짐 방지제, 공기연행제, 습윤제, 소포제, 고성능 감수제, 분산제, 칼슘-착화제, 응결 지완제, 가속화제, 발수제, 재분산가능한 분말, 생고분자 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제 0.1 내지 80 중량%를 포함하는 혼합 조성물이며,
    상기 혼합 조성물을 건조 렌더 제제에 사용하여 충분량의 물과 혼합하는 경우, 상기 제제는 기재에 도포될 수 있는 플라스터 모르타르를 생성하고, 상기 플라스터 모르타르 내 상기 혼합 조성물의 양은 현저히 감소됨과 동시에 상기 습윤 플라스터 모르타르의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르의 사용시와 비교하여 동등하거나 개선되는, 렌더 조성물에서 사용하기 위한 혼합 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 알킬히드록시알킬 셀룰로오스의 알킬기가 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖고, 히드록시알킬기가 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 혼합 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 셀룰로오스 에테르가 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 혼합물이 메틸셀룰로오스 (MC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 술포에틸 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (SEMHEC), 술포에틸 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (SEMHPC) 및 술포에틸 히드록시에틸셀룰로오스 (SEHEC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 통상적인 셀룰로오스 에테르를 추가로 포함하는 혼합 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 셀룰로오스 에테르의 양이 70 내지 99 중량%인 혼합 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 첨가제의 양이 0.5 내지 30 중량%인 혼합 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 1 종 이상의 첨가제가 다당류로 이루어진 군으로부터 선택 되는 유기 점증제인 혼합 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 다당류가 전분 에테르, 전분, 구아, 구아 유도체, 덱스트란, 키틴, 키토산, 크실란, 크산탄 검, 웰란 검, 겔란 검, 만난, 갈락탄, 글루칸, 아라비노크실란, 알기네이트 및 셀룰로오스 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 아크릴아미드의 단일중합체 또는 공중합체, 젤라틴, 폴리에틸렌 글리콜, 카세인, 리그닌 술포네이트, 나프탈렌-술포네이트, 술폰화 멜라민-포름알데히드 축합물, 술폰화 나프탈렌-포름알데히드 축합물, 폴리아크릴레이트, 폴리카르복실레이트 에테르, 폴리스티렌 술포네이트, 포스페이트, 포스포네이트, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 유기산의 칼슘염, 알카노에이트염, 알루미늄 술페이트, 금속 알루미늄, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 세피올라이트, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐 알코올, 및 비닐 아세테이트, 말레산 에스테르, 에틸렌, 스티렌, 부타디엔, 비닐 베르사테이트 및 아크릴산 단량체 기재의 단일중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 칼슘 킬레이트제, 과실산 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 플라스터 모르타르에서 사용된 혼합물의 양이 5% 이상 현저히 감소된 것인 혼합 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 플라스터 모르타르에서 사용된 혼합물의 양이 10% 이상 현저히 감소된 것인 혼합 조성물.
  13. 제7항에 있어서, MHEC와, 아크릴아미드의 단일중합체 또는 공중합체, 전분 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는 혼합 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 아크릴아미드의 공중합체가 폴리(아크릴아미드-코-나트륨 아크릴레이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴산), 폴리(아크릴아미드-코-나트륨 아크릴아미도 메틸프로판술포네이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴아미도 메틸프로판술폰산), 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일아미노)프로필트리메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일)에틸트리메틸암모늄클로라이드) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  15. 제13항에 있어서, 전분 에테르가 탄소 원자 1 내지 4개의 알킬을 갖는 히드 록시알킬전분, 카르복시메틸화 전분 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어지 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  16. 제7항에 있어서, MHPC와, 아크릴아미드의 단일중합체 또는 공중합체, 전분 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는 혼합 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 아크릴아미드의 공중합체가 폴리(아크릴아미드-코-나트륨-아크릴레이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴산), 폴리(아크릴아미드-코-나트륨-아크릴아미도 메틸프로판술포네이트), 폴리(아크릴아미드-코-아크릴아미도 메틸프로판술폰산), 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일아미노)프로필트리메틸암모늄클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-(아크릴로일)에틸트리메틸암모늄클로라이드) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  18. 제17항에 있어서, 전분 에테르가 탄소 원자 1 내지 4개의 알킬을 갖는 히드록시알킬전분, 카르복시메틸화 전분 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어지 군으로부터 선택되는 혼합 조성물.
  19. 1종 이상의 수경 시멘트, 미세 응집 물질, 및 원면 린터로부터 제조된 1종 이상의 셀룰로오스 에테르의 수분 보유제를 포함하며,
    충분량의 물과 혼합시 기재에 도포될 수 있는 플라스터 모르타르를 생성하고, 상기 플라스터 모르타르 내 수분 보유제의 양은 현저히 감소됨과 동시에 상기 습윤 플라스터 모르타르의 수분 보유력 및 점증성 및/또는 내처짐성은 통상적인 유사 셀룰로오스 에테르의 사용시와 비교하여 동등하거나 개선된 것인, 건조 렌더 조성물.
  20. 제19항에 있어서, 1종 이상의 셀룰로오스 에테르가 알킬히드록시알킬 셀룰로오스 및 히드록시알킬 셀룰로오스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 원면 린터로부터 제조된 건조 렌더 조성물.
  21. 제20항에 있어서, 알킬히드록시알킬 셀룰로오스의 알킬기가 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖고, 히드록시알킬기가 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 건조 렌더 조성물.
  22. 제19항에 있어서, 1종 이상의 셀룰로오스 에테르가 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 건 조 렌더 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 셀룰로오스 에테르가 적합한 경우 무수 글루코스 단위 당 0.5 내지 2.5의 메틸 또는 에틸 치환도, 0.01 내지 6의 히드록시에틸 또는 히드록시프로필 몰 치환도 (MS) 및 0.01 내지 0.5의 소수성 치환기 몰 치환도 (MS)를 갖는 건조 렌더 조성물.
  24. 제19항에 있어서, 메틸셀룰로오스 (MC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (MHEC), 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (MHPC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (EHEC), 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스 (HMHEC), 소수성 개질된 에틸히드록시에틸셀룰로오스 (HMEHEC), 메틸에틸히드록시에틸셀룰로오스 (MEHEC), 술포에틸 메틸히드록시에틸셀룰로오스 (SEMHEC), 술포에틸 메틸히드록시프로필셀룰로오스 (SEMHPC) 및 술포에틸 히드록시에틸셀룰로오스 (SEHEC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 통상적인 셀룰로오스 에테르를 추가로 포함하는 건조 렌더 조성물.
  25. 제19항에 있어서, 셀룰로오스 에테르의 양이 0.01 내지 2.0 중량%인 건조 렌더 조성물.
  26. 제19항에 있어서, 유기 또는 무기 점증제, 처짐 방지제, 공기연행제, 습윤 제, 소포제, 고성능 감수제, 분산제, 칼슘-착화제, 응결 지완제, 가속화제, 발수제, 재분산가능한 분말, 생고분자 및 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제와 조합한 건조 렌더 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 다당류로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 점증제인 건조 렌더 조성물.
  28. 제27항에 있어서, 다당류가 전분 에테르, 전분, 구아, 구아 유도체, 덱스트란, 키틴, 키토산, 크실란, 크산탄 검, 웰란 검, 겔란 검, 만난, 갈락탄, 글루칸, 아라비노크실란, 알기네이트 및 셀룰로오스 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 건조 렌더 조성물.
  29. 제26항에 있어서, 1종 이상의 첨가제가 아크릴아미드의 단일중합체 또는 공중합체, 전분 에테르, 젤라틴, 폴리에틸렌 글리콜, 카세인, 리그닌 술포네이트, 나프탈렌-술포네이트, 술폰화 멜라민-포름알데히드 축합물, 술폰화 나프탈렌-포름알데히드 축합물, 폴리아크릴레이트, 폴리카르복실레이트 에테르, 폴리스티렌 술포네이트, 과실산, 포스페이트, 포스포네이트, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 유기산의 칼슘염, 알카노에이트염, 알루미늄 술페이트, 금속 알루미늄, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 세피올라이트, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐 알코올, 및 비닐 아세테이트, 말레산 에스테르, 에틸렌, 스티렌, 부타디엔, 비닐 베르 사테이트 및 아크릴산 단량체 기재의 단일중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 건조 렌더 조성물.
  30. 제26항에 있어서, 1종 이상의 첨가제의 양이 0.0001 내지 10 중량%인 건조 렌더 조성물.
  31. 제19항에 있어서, 미세 응집 물질이 실리카 모래, 돌로마이트, 석회암, 경량 응집체, 고무 분말 및 비산회로 이루어진 군으로부터 선택되는 건조 렌더 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 경량 응집체가 펄라이트, 발포 폴리스티렌, 중공 유리 구체, 코르크 및 발포 질석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 건조 렌더 조성물.
  33. 제19항에 있어서, 미세 응집 물질이 40 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 건조 렌더 조성물.
  34. 제19항에 있어서, 미세 응집 물질이 60 내지 85 중량%의 양으로 존재하는 건조 렌더 조성물.
  35. 제19항에 있어서, 수경 시멘트가 포틀랜드 시멘트, 포틀랜드-슬래그 시멘트, 포틀랜드-실리카 퓸 시멘트, 포틀랜드-화산회 시멘트, 포틀랜드-소성 혈암 시멘트, 포틀랜드-석회암 시멘트, 포틀랜드-복합 시멘트, 고로 시멘트, 화산회 시멘트, 복합 시멘트 및 칼슘 알루미네이트 시멘트로 이루어진 군으로부터 선택되는 건조 렌더 조성물.
  36. 제19항에 있어서, 수경 시멘트가 5 내지 60 중량%의 양으로 존재하는 건조 렌더 조성물.
  37. 제19항에 있어서, 수경 시멘트가 10 내지 50 중량%의 양으로 존재하는 건조 렌더 조성물.
  38. 제19항에 있어서, 수화 석회, 석고, 화산회, 고로 슬래그 및 수경 석회로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 결합제와 조합한 건조 렌더 조성물.
  39. 제38항에 있어서, 1종 이상의 무기 결합제가 0.1 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 건조 렌더 조성물.
  40. 제22항에 있어서, 브룩필드 RVT 점도계 상에서 스핀들 7호를 사용하여 2 중량%, 20 ℃ 및 20 rpm에서 측정시 MHEC 또는 MHPC가 80,000 mPas 초과의 브룩필드 수용액 점도를 갖는 건조 렌더 조성물.
  41. 제22항에 있어서, 브룩필드 RVT 점도계 상에서 스핀들 7호를 사용하여 2 중량%, 20 ℃ 및 20 rpm에서 측정시 MHEC 또는 MHPC가 90,000 mPas 초과의 브룩필드 수용액 점도를 갖는 건조 렌더 조성물.
  42. 제19항에 있어서, 건조 렌더 조성물에 사용된 셀룰로오스 에테르의 양이 5% 이상 현저히 감소인 것인 건조 렌더 조성물.
  43. 제19항에 있어서, 건조 렌더 조성물에 사용된 셀룰로오스 에테르의 양이 10% 이상 현저히 감소인 것인 건조 렌더 조성물.
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