KR20080011169A - 웨트 집섬 가속제 및 그와 관련된 방법, 조성물 및 제품 - Google Patents

Abstract

(a) 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈(median particle size)를 가지며, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물 및 (i) 유기 포스포닉 화합물; (ii) 포스페이트 함유 화합물; 및 (iii) (i) 및 (ii)의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 웨트 집섬 가속제(wet gypsum accelerator)가 개시된다. 또한, 웨트 집섬 가속제를 제조하는 방법, 소성된 집섬을 수화하여 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스를 형성하는 방법, 세트 집섬 함유 조성물 및 경화 집섬 함유 제품이 기재되어 있다.

웨트 집섬 가속제, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 유기 포스포닉 화합물, 포스페이트 화합물, 미디언 입자 사이즈

Description

웨트 집섬 가속제 및 그와 관련된 방법, 조성물 및 제품{WET GYPSUM ACCELERATOR AND METHODS, COMPOSITION, AND PRODUCT RELATING THERETO}

본 발명은 전반적으로 집섬(gypsum) 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 소성된 집섬(calcined gypsum)를 황산칼슘 이수화물(calcium sulfate dihydrate)로 수화(hydration)를 촉진하는 웨트 집섬 가속제(wet gypsum accelerators)는 물론, 그와 관련된 방법, 조성물 및 제품에 관한 것이다.

황산칼슘 이수화물을 포함하는 경화된 집섬(set gypsum)은 통상 여러 타입의 제품에 포함되는 잘 알려진 물질이다. 예로서, 경화된 집섬은 통상적인 플라스터(plaster)를 사용하여 제조되는 예를 들어, 플라스터-표면 내부 빌딩 벽과 같은 최종 제품 및 전형적으로 건식벽체(drywall) 구조물에서 내부 벽 및 빌딩의 천장에 사용되는 집섬 보드(gypsum board)의 주성분이다. 추가적으로, 경화된 집섬은 집섬/셀룰로오스 섬유 복합체 보드 및 제품의 주요성분이며, 또한, 집섬 보드의 가장자리 사이 조인트(joints)를 채우고, 부드럽게 하는 제품에 포함된다.

전형적으로, 이러한 집섬-함유 제품은 소성 집섬의 혼합물, 즉, 즉, 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트(calcium sulfate hemihydrate) 및/또는 칼슘 술페이트 안하이드라이트(calcium sulfate anhydrite), 및 물과 필요에 따라서 다른 성분의 혼 합물을 형성함으로써 제조된다. 상기 혼합물은 전형적으로 소정의 형태로 또는 기재의 표면상에 캐스팅된다. 상기 소성된 집섬는 물과 반응하여 결정성 수화된 집섬 또는 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 형성한다. 소성된 집섬의 바람직한 수화는 경화된 집섬의 인터로킹 매트릭스(interlocking matrix)의 형성을 가능하게 하며, 그에 의해 집섬 함유 제품에서 집섬 구조물에 강도를 부여하는 것이다. 일반적으로, 수화율(hydration reate) 및 페센트 전환율(percent conversion rate)은 집섬 함유 제품의 최종 강도 및 제조속도에 영향을 끼칠 수 있다.

제조된 집섬함유 제품의 형태에 관계없이, 통상 수화의 효율을 향상시키고, 경화 시간을 제어하고, 제조 속도를 극대화하기 위해서, 가속제 물질이 소성된 집섬 및 물을 포함하는 혼합물에 포함된다. 전형적으로, 가속제 물질은 미세하게 연마된 건조 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 포함하며, 통상 "집섬 씨드(gypsum seeds)"로 불린다. 상기 집섬 씨드는 경화 집섬 결정의 핵 형성을 강화시키며, 그에 의해 결정화율을 증가시킨다. 본 분야에서 알려진 바와 같이, 통상적인 집섬 씨드 가속제 물질은 통상의 조건 하에서도 시간이 지남에 따라 점진적으로 그들의 유효성을 잃는다. 이러한 관점에서, 일부 가속제의 효능이 분쇄 중에 상실되고, 상기 집섬 씨드는 취급 또는 저장 중 시간의 경과에 따라 효능을 상실한다. 통상적인 가속제 물질의 가속 효능의 상실은 상기 가속제가 열 및/또는 수분에 노출될 경우에 더욱 악화된다.

시간의 경과에 따라, 특히, 열 및/또는 습기 환경 하에서 집섬 씨드의 효능의 상실을 제거하기 위해, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트 가속제 물질을 예를 들어, 수크로제, 덱스트로제 등을 포함하는 슈가, 전분, 붕산 또는 장쇄 지방산 및 이들의 염과 같은 많은 공지의 코팅제 중 어느 것으로 코팅하는 것이 통례이었다.

통상적인 내열성 가속제 물질은, 예를 들어, 상기 가속제 입자들은 바람직하지 않게 덩어리지고, 그리고/또는 집섬 및 코팅제가 종종 원래 수중 투시성이고, 수분을 끌어당기는 것이기 때문에, 가속제가 수분과 접촉할 경우 효능을 상실하므로, 건조 형태로 분쇄되어 제공된다.

웨트 집섬 가속제는 양도된 U.S. Patent 6,409,825에 통상적으로 기재되어 있다. 그러나, 그러한 가속제를 제조하는 새로운 기술 및 시스템은 물론 보다 우수한 특성을 갖는 웨트 집섬 가속제에 대한 필요성이 잔존한다.

발명의 간단한 요약

본 발명은 웨트 집섬 가속제, 웨트 집섬 가속제를 제조하는 방법, 소성된 집섬을 수화하여 경화된 집섬의 인터로킹 매트릭스를 형성하는 방법, 경화된 집섬 함유 조성물 및 경화 집섬 함유 제품을 제공한다.

상기 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈(median particle size)를 갖는 분쇄 생성물(ground product)을 포함하며, 여기서 상기 분쇄 생성물은 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 포함한다. 상기 웨트 집섬 가속제는 물 및 (i) 유기 포스포닉 화합물 및 (ii) 포스페이트-함유 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더욱 포함한다. (i) 및 (ii)의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 상기 웨트 집섬 가속제는 습식 분쇄(wet grinding)에 의해 제조된다. 물, 첨가제 및 집섬은 필요에 따라서 다른 선택적으로 첨가되는 성분과 혼합물을 형성하기 위해 혼합된다. 물과 혼합될 때, 집섬은 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 형태로 될 수 있으며, 또는 선택적으로 적어도 집섬의 일부가 소성된 집섬의 형태, 즉, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 및/또는 칼슘 술페이트 안하이드라이트의 형태로 될 수 있다. 상기 소성된 집섬은 적어도 일부가 물의 존재 하에서 칼슘 술페이트 디하이드레이트로 전환된다. 상기 웨트 집섬 분쇄에서 과량의 물은 분쇄를 촉진하기에 바람직하다. 바람직하게는 상기 집섬은 분쇄가 시작될 때 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 형태로 존재한다. 그러나, 분쇄는 모든 소성된 집섬이 칼슘 술페이트 디하이드레이트로 전환되기 전에 시작할 수 있다. 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 첨가제(들)의 존재 하에서 습식 연마되어 웨트 집섬 가속제를 형성한다.

본 발명에 따른 상기 웨트 집섬 가속제는 경화 집섬 함유 조성물 및 상기 경화 집섬 함유 조성물을 포함하는 제품의 제조에 유용하다. 특히, 본 발명의 집섬 가속제는 수성 혼합물을 형성하기 위해 물 및 소성된 집섬과 혼합될 수 있으며, 상기 소성된 집섬은 수화되어 경화 집섬의 인터록킹 매트릭스를 형성한다. 바람직하게는 상기 소성된 집섬은 먼저 물과 혼합되고나서 웨트 집섬 가속제와 혼합된다.

본 발명에 따르면, 상기 웨트 집섬 가속제는 분쇄 생성물을 포함한다. 상기 분쇄 생성물은 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 포함한다. 상기 분쇄 생성물은 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자사이즈를 갖는다. 상기 웨트 집섬 가속제는 경화 집섬 함유 조성물 및 제품을 만드는데 있어서 소성된 집섬의 수화율을 증가시킴으로써 효율을 향상시켜 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스를 형성하며, 이는 50% 수화시까지의 시간에 의해 측정될 수 있다. 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니나, 천장재료, 벽판 재료(wallboard)와 같은 보드, 이음매 화합물(joint compounds), 바닥재, 특수재 등과 같은 소성된 집섬으로부터 형성되는 경화 집섬 함유 제품의 어느 변화된 제조에 유용하다.

상기 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 수성 소성된 집섬 혼합물에 웨트 집섬 가속제를 첨가함으로써 본 분야에서 공지된 방법의 다양한 변화에 의해 제조되는 경화 집섬 제품의 제조에 사용될 수 있다. 상기 웨트 집섬 가속제를 수성 집섬 혼합물에 도입하는 적합한 방법은 현재 공유로 제출된 출원 "고점도 집섬 첨가제를 소성된 집섬의 후-믹서 수성 분산에 첨가하는 방법 및 시스템(METHODS OF AND SYSTEMS FOR ADDING A HIGH VISCOSITY GYPSUM ADDITIVE TO A POST-MIXER AQUEOUS DISPERSION OF CALCINED GYPSUM)(대리인 참조번호 No. 234910), 미국특허출원 ---------"에 기재되어 있다.

유리하게, 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 실질적으로 장기 수명을 나타내며, 상기 웨트 집섬 가속제는 사용에 앞서 제조, 저장될 수 있으며, 장거리 수송될 수 있는 것과 같은 시간의 경과에 대하여 효능을 유지한다. 그 특별한 본질로 인해, 상기 웨트 집섬 가속제는 높은 열 및/또는 수분 저항 물질인 것으로 여겨지는데, 이들에 노출되더라도 모든 또는 대부분의 그 효능을 유지한다. 바람직한 구현예로서, 바람직하게 상기 첨가제들이 상대적으로 소량으로 제공되고, 웨트 집섬 가속제가 사용될 때, 건조 집섬 가속제와 비교하여 치장벽토(스투코, stucco) 슬러리의 물과 치장 벽토의 비율이 감소되기 때문에, 본 발명은 또한 제조원가가 감소된다. 웨트 집섬 가속제가 시간의 경과 및 높은 습도에 대한 노출에 대하여 그의 높은 효능을 유지하기 때문에, 가성 칼륨(potash) 또는 알루미늄 술페이트와 같은 제2 가속제 물질은 필요하지 않으므로, 본 발명은 제조비용을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 제2 가속제 물질은 필요에 따라서 사용될 수 있다. 본 발명은 또한, 이에 한정하는 것은 아니지만, 집섬-셀룰로직 파이버 벽판 재료와 같은 특정 경화 집섬 함유 제품을 만드는데 사용되는 소성된 집섬 및 기타 성분과 가속제의 습식 혼합을 허용함으로써 제조의 용이성 및 효율을 촉진한다.

집섬 보드 제조 및 파이버 패널 제조용 웨트 집섬 가속제는 스투코 수화율을 향상키고, 스투코 효율을 향상시키고, 그리고 제조원가를 감소시키는데 사용될 수 있다. 스투코 효능은 전환 속도(conversion rate)로 측정된다.

본 발명의 이들 및 기타 유리한 점 및 추가적 발명적 특징은 본 발명의 설명으로부터 명백해 질 것이다. 본 발명은 아래 바람직한 구현예의 상세한 설명을 참조하면 가장 잘 이해될 수 있다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 웨트 분쇄 생성물을 포함하는 집섬 가속제를 제공한다. 상기 분쇄 생성물은 다양한 첨가제의 존재 하에 칼슘 술페이트 기재의 습식 분쇄의 결과이다. 이러한 첨가제는 유기 포스포닉 화합물; 포스페이트 함유 화합물; 및 유기 포스포닉 화합물과 포스페이트 함유 화합물의 혼합물로부터 선택되는 첨가제를 포함한다. 분쇄 생성물은 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈를 가지며, 적어도 칼슘 하이드레이트 및 물을 포함하며, 분쇄 중에 포함되는 하나 또는 그 이상의 첨가제 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 각 타입의 첨가제가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 상기 분쇄 생성물의 미디언 입자 사이즈 범위는 스투코 수화의 가속 효능을 희생함이 없이 연속식 또는 배치식 제조방법에서 사용되기에 필요한 작업성을 갖는 웨트 집섬 슬러리에 따르는 것으로 여겨진다.

본 발명의 웨트 습식 가속제는 바람직하게는 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈(median particle size)를 갖는 분쇄 생성물을 제조하기에 충분한 조건 하에서, 첨가제의 존재 하 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 습식 분쇄에 의해 제조된다. 일단 제조되면, 상기 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 경화 집섬 함유 제품의 제조시 효율을 향상시키는데 유용하다. 웨트 집섬 가속제는 소성된 집섬 및 물과 필요에 따라 기타 성분들과 함께 혼합되어 혼합물을 형성하며, 상기 혼합물은 상기 경화 집섬 함유 제품의 제조 중에, 미리 설정된 형태로 또는 기재 표면에 캐스트 된다. 집섬 분야에서 잘 이해되는 것으로서, 소성된 집섬은 물의 존재하에서 수화되어 결정성 수화된 집섬을 형성한다. 충분한 양의 수화되는 소성된 집섬이 존재할 경우, 상기 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스가 전형적으로 형성된다.

소성된 집섬 및 물의 혼합물 내에, 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제의 함유는 바람직한 경화 집섬 함유 제품의 소성된 집섬 대 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 수화의 속도 및 요구되는 시간에 대한 예측 가능성을 향상시킨다. 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 경화 집섬의 결과 인터로킹 매트릭스(resulting interlocking matrix)의 결정화 속도(rate of crystallization)를 증가시킴으로써 핵 형성 위치(nucleation sites)를 제공하는 것으로 여겨진다. 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는, 예를 들어, 통상적인 집섬보드 또는 USG 코포레이션으로부터 상업적으로 이용가능한 FIBEROCK® 복합체 패널과 같은 집섬 셀룰로직 파이버 보드, 및 천장 제품, 조인트 화합물(joint compound), 플래스터(plasters), 특수 제품 등과 같은 다양한 경화 집섬 함유 제품을 만드는데 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 웨트 집섬 가속제는 긴 시간 동안 모든 또는 대부분의 효능을 유지하는 실질적인 장기 수명을 나타낸다. 바람직하게는, 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 적어도 수 주 동안, 그리고 보다 바람직하게는 적어도 수개월 동안, 예를 들어, 3개월, 및 더욱 바람직하게는 적어도 6개월 동안 또는 그 이상의 기간 동안 그 효능의 모두 또는 그 대부분을 유지한다. 결과로서, 상기 웨트 집섬 가속제는 제조되어 저장 및/또는 사용 전에 장거리에 걸쳐 수송될 수 있다. 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 바람직하게는 증가된 온도 및/또는 습도에 노출될 때에도 효능을 유지한다. 또한, 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 높은 습도에 노출될 때에도 시간의 경과에 대하여 그 효능을 유지하기 때문에, 가성칼륨 또는 알루미늄 술페이트와 같은 제2 가속제 물질은 본 발명의 실시에 요구되지 않는다. 그럼에도, 상기 제2 가속제 물질은 필요에 따라서 특정한 적용 및 실시에 포함될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 웨트 집섬 가속제는 건조 또는 습식 공급 시스템에 의해 제조되는 경화 집섬-함유 제품을 만드는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 집성 보드를 제조하는 건조 공급 시스템 및 집섬 셀룰로직 파이버 복합체 보드를 제조하는 습식 공급 프로세스. 일부 구현예로서, 웨트 집섬 가속제가 물의 존재 하에서 제조되더라도, 일단 제조된 가속제는 건조될 수 있다.

상기 본 발명에 따른 웨트 집섬 가속제는 습식 분쇄에 의해 제조된다. ㅅ아기 분쇄 공정에서 사용되는 집섬 공급 물질은 적합한 초기 미디언 입자 사이즈를 가질 수 있다. 일부 구현예로서, 상기 집섬 공급 물질은 50미크론 또는 그 이상의 초기 미디언 입자 사이즈를 갖는다. 일부 구현예로서, 집섬 공급 물질은 천연 집섬이며, 그리고, 약 20 내지 약 30미크론의 초기 미디언 입자 사이즈를 갖는다. 일부 구현예로서, 집섬 공급 물질은 합성 집섬이고, 약 40 내지 약 100미크론의 초기 미디언 입자 사이즈를 갖는다. 본 발명에 따르면, 집섬, 물, 및 적어도 하나의 첨가제가 혼함되어 혼합물을 형성한다. 일부 구현예로서, 사용되어 습식 분쇄용 혼합물을 형성하는 집섬은 칼슘 술페이트 디하이드레이트이다. 다른 구현예로서, 상기 집섬은 물과 혼합될 때, 소성된 집섬의 형태로 존재할 수 있다. 소성된 집섬이라면, 상기 소성된 집섬은 물의 부분에 의해 수화되어 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 형성할 것으로 여겨진다. 바람직하게는, 습식 연마가 시작하면, 상기 집섬은 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 형태로 존재한다. 그러나, 모든 소성된 집섬은 이 시점에서 칼슘 술페이트 디하이드레이트로 전환될 필요는 없다.

칼슘 술페이트 디하이드레이트가 형성된 후에 상기 습식 분쇄 단계를 적용하기 위해서 소성된 집섬을 수화시키는데 요구되는 것을 넘는 충분한 양의 물이 혼합물에 포함된다. 이 경우, 상기 첨가제는 바람직하게는 가장 후에 첨가되며, 보다 바람직하게는 첨가제의 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트에 대한 노출을 최소화하기 위해 모든 칼슘 술페이트 디하이드레이트가 형성된다.

상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는, 물과 혼합될 때, 또는 소성된 집섬으로부터 물에서 형성된 후에, 첨가 성분의 존재 하에서 습식 분쇄되어 웨트 집섬 가속제를 형성한다. 일반적으로, 결과 분쇄 생성물의 미디언 입자 사이즈가 작을수록, 경화 집섬 함유 조성물 및 생성물을 만드는 가속 효율은 향상된다. 그러나, 미디언 입자 사이즈가 감소할수록 웨트 집섬 가속제 슬러러의 점도는 증가하여 상기 슬러리는 점점 취급 및 가공이 어렵게 된다. 높은 점도의 슬러리는 연마 또는 후속적인 분쇄가 진행된 후에 추가적 물 또는 수용액으로 희석되어 취급 및 가공을 보다 용이하게 할 수 있다. 그러므로, 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 입자 사이즈는 경화 집섬의 충분한 제조가 가능한 한 작을 수 있다. 추가적 희석 단계가 수행되지 않는 일부 구현예로서, 충분히 큰 입자 사이즈가 사용되어 슬러리의 펌프를 가능하게 할 정도로 충분히 작은 점도 및 밀링(milling) 및 경화 집섬 형성 공정 중에 상기 슬러리를 효과적으로 취급할 다른 공정 기계로 웨트 집섬 가속제 슬러러의 제조를 가능하게 한다. 다른 구현예로서, 작은 입자 사이즈가 유지되고, 그리고, 상기 슬러리는 사용 전에 희석된다.

칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물, 및 첨가제를 포함하는 혼합물은 바람직하게는 분쇄 생성물이 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자사이즈를 갖는 슬러리를 제공하기에 충분한 조건 하에서 분쇄된다(milled). 바람직하게는 상기 분쇄 생성물은 약 1미크론 내지 약 1.7미크론의 미디언 입자사이즈를 갖는다. 보다 바람직하게는 상기 분쇄 생성물은 약 1 내지 1.5미크론의 입자사이즈를 갖는다. 바람직하게는, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 입자에 대한 입자사이즈 분포의 표준편차는 5미크론 미만이다. 바람직하게는 상기 표준편차는 3미크론 미만이다. 웨트 집섬 가속제의 입자사이즈는 레이저 산란 분석(laser scattering analysis) 및/또는 기타 적합한 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 적합한 레이저 산란기구는 호리바, 마이크로트랙(Horiba, Microtrac), 및 말베른(Malvern)으로부터 입수할 수 있다. 호리바 장치는 실시예 부분에 기재된 측정법을 사용할 수 있다.

선택적으로, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물, 및 첨가제를 포함하는 혼합물은 바람직하게는 실온 내지 약 150°F의 온도 범위에서 약 1000cP 또는 그 이상의 범위의 점도를 갖는 슬러리를 제공하기에 충분한 조건 하에서 분쇄된다(milled). 전형적으로, 상기 집섬 가속제는 약 1000cP 내지 약 5000cP의 범위에서 점도를 갖는다. 바람직하게는 상기 집섬 가속제는 약 2000cP 내지 약 4000cP의 범위에서 점도를 갖는다. 보다 바람직하게는 상기 집섬 가속제는 약 2500cP 내지 약 3500cP의 범위에서 점도를 갖는다. 일부 구현예로서, 점도 범위는 약 2800cP 내지 약 3200cP이다. 상기 점도 범위는 점도 또는 그 측정에 상당한 영향을 끼치는 분산제 또는 다른 화학 첨가제의 부존재 하에서 측정된 범위이다.

상기 밀링(milling) 공정의 분쇄 생성물은 실질적으로 불규칙적인 형성이며, 비정질인 것으로 밝혀졌다. 통상적인 습식 밀링 공정에의해 형성되는 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 높은 결정성이다. 첨가제의 존재 하에서 습식 밀링은 재결정화를 상쇄하여(antigonize) 미세한 결정성 집섬 입자를 형성한다. 따라서, 상기 분쇄 생성물은 상기 분쇄 생성물이 거의 또는 전혀 정의된 결정성 형상을 포함하지 않음을 의미하는 실질적으로 비정질이다. 전형적으로, 약 60% 또는 그 이상의 분쇄 생성물은 비정질이다. 바람직하게는 약 75% 또는 그 이상의 분쇄 생성물이 비정질이다. 보다 바람직하게는 약 90% 또는 그 이상의 분쇄 생성물이 비정질이다.

상기 분쇄 생성물은 레이저 산란 분석에 의해 물에서 측정한 것으로서, 약 20,000㎠/g 또는 그 이상의 표면적을 갖는다. 바람직하게는, 상기 분쇄 생성물은 약 30,000㎠/g 또는 그 이상 또는 약 40,000㎠/g 또는 그 이상의 표면적을 갖는다. 일반적으로 분쇄 생성물은 약 100,000㎠/g 또는 그 이하의 표면적을 갖는다. 바람직한 구현예로서, 분쇄 생성물은 약 20,000㎠/g 내지 약 80,000㎠/g, 또는 약 40,000㎠/g 내지 80,000㎠/g의 비표면적을 갖는다.

본 발명에 따라서, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물, 및 첨가제의 혼합물은 밀 어셈블리(mill assembly)에서 습식 분쇄된다. 먼저, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물 및 첨가제가 적절하게 혼합되고, 그 후에 상기 밀 어셈블리로 공급된다. 상기 밀 어셈블리는 어떤 적합한 습식 밀링 어셈블리일 수 있다. 전형적으로, 상기 밀 어셈블리는 디스크(discs) 및 스페이서(spacers)가 구비된 밀 샤프트(mill shaft) 및 복수의 비즈(beads)를 함유하는 분쇄 챔버(grinding chamber)를 포함한다. 상기 디스크 및 스페이서는 어떤 적합한 물질을 포함하는데, 예를 들어, 상기 디스크 및 스페이서는 스테인리스 스틸, PREMALLOY®, 나일론, 세라믹 및 폴리우레탄 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 디스크 및 스페이서는 바람직하게는 PREMALLOY®를 포함한다. 분쇄 챔버에서 사용을 위해 선택되는 디스크는 어떤 적합한 형상을 가질 수 있다. 전형적으로 상기 디스크는 기본적인 플랫 디스크(flat discs) 또는 핀드 디스크(pinned discs)이며, 특히 핀드 디스크는 상기 밀(mill)을 통한 미디어(media)의 축류(axial flow)를 향상시키기 위해 고안된 것이다. 상기 밀 샤프트 및 대응하는 분쇄 챔버는 수직 또는 수평으로 배열될 수 있다. 바람직한 구현예로서, 상기 밀 샤프트는 수평으로 배열된다. 전형적으로 상기 분쇄 챔버는 수 냉각될 수 있도록 덮어 씌워진다. 바람직하게는 상기 분쇄 챔버는 수 냉각되어 일정한 분쇄 온도로 유지시킨다.

상기 밀 어셈블리는 어떤 적합한 비즈, 예를 들어, 볼 및/또는 구를 포함한다. 상기 비즈는 어떤 적합한 재료를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 상기 비즈는 하나 또는 그 이상의 금속 또는 하나 또는 그 이상의 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 금속은 스테인리스 스틸, 카본 스틸, 크롬 합금 스틸, 등을 포함한다. 적합한 세라믹 재료는 지르코니아, 알루미나, 세리아, 실리카, 유리 등을 포함한다. 실험실 테스트로부터 나타낸 것으로서, 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 술페이트기는 분쇄기(mill) 내에 부식환경을 형성한다. 따라서 내식성인 비즈를 사용하는 것이 바람직하다. 내식성 비즈는 내식성 물질로 코팅된 스테인리스 스틸 비즈 또는 스틸 비즈 및 세라믹 비즈를 포함한다. 특히 바람직한 구현예로서, 상기 비즈는 20% 세리아 및 80% 지르코니아를 포함하는 세리아 안정화된 지르코니아, 예를 들어, 인도 Nashik의 Jyoti Ceramic Inds.,로부터 상업적으로 구입가능한 ZIRCONOX® 비즈를 포함한다.

상기 밀 어셈블리와 함께 사용되는 비즈는 어떤 적합한 사이즈 및 밀도를 가질 수 있다. 전형적으로, 상기 비즈의 사이즈 및 밀도는 적어도 부분적으로, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 입자의 사이즈 및 그에 따라 상기 밀링 공정에 의해 제조되는 웨트 집섬 가속제의 점도를 결정할 것이다. 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 칼슘 술페이트 디하이드레이트 미디언 입자 사이즈를 달성하기 위해, 평균 비즈 직경이 약 0.5mm 내지 약 3mm인 비즈를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 비즈는 평균 비드 직경이 약 1mm 내지 약 2mm를 갖는다. 바람직하게는 상기 비즈는 약 2.5g/㎤ 또는 그 이상의 밀도를 갖는다. 바람직하게는 상기 비즈는 약 4g/㎤ 또는 그 이상의 밀도를 갖는다. 보다 바람직하게는 상기 비즈는 약 6g/㎤ 또는 그 이상의 밀도를 갖는다. 특히 바람직한 구현예로서, 상기 비즈는 미디언 입자 사이즈가 약 1.2mm 내지 약 1.7mm이고, 밀도가 약 6.1g/㎤인 ZIRCONOX® 세라믹 비즈이다. 바람직하게는 상기 비즈는 약 70부피% 또는 그 이상의 함량으로 밀 어셈블리에 존재한다. 바람직하게는 상기 비즈의 약 70부피% 내지 약 90부피%가 밀 어셈블리에 존재한다. 보다 바람직하게는 상기 비즈의 약 75부피% 내지 약 85부피%가 밀 어셈블리에 존재한다.

본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 배치 작업 또는 연속 작업에 의해 제조될 수 있다. 전형적인 벽판 적용용 웨트 집섬 가속제 제조 시스템에서, 먼저, 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물, 및 첨가제들이 공급 탱크에 혼합된다. 일부 구현예로서, 이러한 혼합은 약 8분간 수행된다. 혼합 시간은 부분적으로 배치의 사이즈 및 공급 속도에 따라 의존할 것이다. 일부 구현예로서, 칼슘 술페이트 디하이드레이트가 자동 공급 시스템을 통해 밀 어셈블리에 첨가되기에 바람직하다. 그리고 나서 상기 결과 혼합물이 공급 펌프에 의해 수 냉각된 밀 어셈블리에 공급된다. 상기 혼합물은 약 10분 또는 그 이상 동안 폐쇄루프 재순환 시스템을 통해 연속적으로 분쇄 및 재순환된다. 실질적인 분쇄 시간은, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트 입자를 연마하는데 사용되는 밀링 비즈의 사이즈 및 밀도는 물론, 적어도 부분적으로는, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 입자로서 요구되는 최종 미디언 입자 사이즈 및/또는 웨트 집섬 가속제 슬러리로서 요구되는 점도에 의존한다. 전형적으로 상기 혼합물은 약 15분 내지 약 50분 동안 분쇄된다. 바람직하게는, 상기 혼합물은 약 20분 내지 약 40분 동안 분쇄된다. 보다 바람직하게는 상기 혼합물은 약 25분 내지 약 35분 동안 분쇄된다. 요구되는 미디언 입자사이즈가 일단 얻어지면, 상기 혼합물은 밀 어셈블리(mill assembly)를 나가게 된다. 일부 구현예로서, 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈가 얻어진다. 배치식 동작에 있어서, 상기 혼합물은 홀딩 탱크(holding tank)로 이송된다. 배치 작동이 수행되면, 전형적으로 상기 혼합물은 상기 밀링 어셈블리에서 폐쇄 루프 시스템(closed loop system)을 통해 복수의 패스(passes)에서 연마된다. 일부 구현예로서, 약 4 내지 5개의 패스가 약 10-15 갤론/분의 유속으로 수행된다. 연속식 동작 모드에 있어서, 상기 혼합물은 보드 믹서로 직접 이송된다. 연속식 동작이 수행되면, 전형적으로, 상기 혼합물은 분당 약 2 내지 3 갤런의 유속으로 단일 패스 내에서 분쇄된다.

본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 바람직하게는 소성된 집섬 혼합물의 경화 집섬으로의 전환 속도를 가속 및/또는 제어하기에 충분한 양으로 수성 소성된 집섬 혼합물에 첨가된다. 전형적으로, 수화속도는 "50% 수화 시간(Time to 50% Hydration)"에 근거하여 계산된다. 50% 수화 시간은 보다 많은 가속제를 사용함으로써 줄일 수 있다. 집섬 가속제는 핵 형성 부위를 제공하며, 보다 많은 디하이드레이트 결정을 형성하도록 하며, 보다 얇은 집섬 결정을 보다 많이 얻게 된다. 가성 칼륨(potash) 및 알루미늄 술페이트와 같은 다른 가속제는 존재하는 집섬 결정이 보다 빨리 자라도록 하며, 그 결과, 보다 두꺼운 결정을 만든다. 많은 보다 얇은 집섬 결정은 보다 적은 보다 두꺼운 집섬 결정에 비하여 보다 강력하고 보다 좋은 매트릭스를 만든다.

소성 집섬의 경화 집섬으로의 수화가 발열과정이므로, 50% 수화 시간은 상기 수화에 의해 야기되는 온도 증가를 측정하고 난 후, 온도 상승을 야기하는데 요구되는 시간의 양을 측정함으로써 계산될 수 있다. 본 분야의 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 시간의 미드 포인트(mid-point)가 50% 수화시간에 상응하는 것임이 알려져 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 웨트 집섬 가속제는 소성된 집섬의 50% 수화시간을 약 8분 또는 그 미만, 보다 바람직하게는 6분 또는 그 미만으로 되게 한다. 한층 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 집섬 가속제의 사용은 소성된 집섬의 50% 수화시간이 약 5분 또는 그 미만 내지 약 4분 또는 그 미만으로 되게 한다. 50% 수화시간은 사용된 가속제의 양, 사용된 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 및 물의 양, 초기 슬러리 온도 및 혼합 중에 사용된 혼합 에너지와 같은 많은 다른 요소에 의해 영향을 받는다. 수화를 측정할 경우, 제어는 WGA의 양 또는 타입과 같은 테스트되는 변수를 제외하고는 고정된 변수로 수행될 수 있다. 이 절차는 특정 타입의 WGA 뿐만 아니라, 일반적인 다양한 타입의 가속제와 비교할 수 있게 한다.

수성 소성된 집섬 혼합물에 첨가되는 웨트 집섬 가속제의 양은 경화지연제, 분산제, 발포제, 전분, 페이퍼 파이버(paper fiber) 등의 함유와 같은 수성 소성된 집섬 혼합물의 성분에 의존할 것이다. 예시적인 방법으로, 본 발명의 웨트 집섬 가속제는 소성된 집섬 중량의 약 0.05% 내지 약 3%의 양, 보다 바람직하게는, 소성된 집섬 중량의 약 0.5% 내지 약 2%의 양으로 제공될 수 있다.

본 발명의 웨트 집섬 가속제에 포함되는 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 제조하는데 사용되는 소성 집섬은 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 및 안하이드라이트의 칼슘 술페이트 알파 헤미하이드레이트, 칼슘 술페이트 베타 헤미하이드레이트, 수-용해성 칼슘 술페이트 안하이드레이트 또는 이들의 다양한 형태의 혼합물의 형태일 수 있다. 상기 소성된 집섬은 섬유상 또는 비섬유상일 수 있다. 나아가, 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제는 소성된 집섬의 섬유상 및 비섬유상 형태와 같은 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 및 안하이드라이트의 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 및 안하이드라이트 형태 및 다양한 형태의 혼합물의 소성된 집섬의 수화를 촉진시키기 위해 사용될 수 있다.

어떤 특정 이론으로 경계를 지으려는 것은 아니지만, 분쇄시, 본 발명에 따라 요구되는 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트 상에 적어도 부분적 코팅을 제공하는 새로이 형성된 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 외부 표면과 관련된다. 첨가제는 새로운 분쇄된 칼슘 술페이트 디하이드레이트 표면의 활성 부위에 강력하고 즉각적으로 흡착되는데, 여기서 원하지 않는 재결정화가 반대로 생성될 수 있다. 결과적으로, 이러한 활성부위에 흡착함으로써, 첨가제가 활성부위의 크기 및 형상을 보호하여 분쇄된 집섬이 물 및 열에 노출될 경우 집섬 재결정을 방지하며, 상기 습식 분쇄 공정 그 자체 중 분쇄된 집섬의 활성부위를 보호하는 것으로 여겨진다.

본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제에 사용하기에 적합한 유기 포스포닉 화합물은 적어도 하나의 RPO₃M₂ 작용기를 갖는데, 여기서, M은 카티온, 인, 또는 수소이고, R은 유기기이다. 실례로서, 유기포스포네이트 및 포스포닉 산을 포함한다. 유기 모노포스포닉 화합물이 또한 본 발명에서 사용될 수 있을지라도, 유기 폴리포스포닉 화합물이 보다 바람직하다. 보다 바람직한 유기 폴리포스포닉 화합물은 적어도 2개의 포스포네이트 염 또는 이온기, 적어도 2개의 포스포닉 산기, 또는 적어도 하나의 포스포네이트 염 또는 이온기 및 적어도 하나의 포스포닉산기를 포함한다. 본 발명에 따른 모노포스포닉 화합물은 하나의 포스포네이트 염 또는 이온기 또는 적어도 하나의 포스포닉 산기를 포함한다.

상기 유기 포스포닉 화합물의 유기기는 인 원자에 직접 결합된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 상기 유기 포스포닉 화합물은 이에 한정하는 것은 아니지만, 다음 구조들로 특징되는 화합물을 포함한다:

.

이들 구조에 있어서, R은 인 원자 P에 직접 결합된 적어도 하나의 탄소원자를 포함하는 유기 분획을 가리키며, n은 약 1 내지 약 1,000의 수, 바람직하게는 약 2 내지 약 50의 수이다.

유기 포스포닉 화합물은 예를 들어, 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스포닉산, 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스포닉산), 헥사메틸렌디아민테트라(메틸렌포스포닉산) 및 예를 들어, 상기한 산 중 어느 하나의 펜타소듐염, 테트라소듐염, 트리소듐염, 포타슘염, 소듐염, 암모늄염, 칼슘염 또는 마그네슘염과 같은 이들의 적합한 염 등 또는 상기 염 및/또는 산의 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 세인트루이스, 미소우리의 Solutia, Inc.,로부터 상업적으로 이용가능한 DEQUEST® 포스포네이트가 본 발명에서 유용하다. DEQUEST® 포스포네이트의 예로서는 DEQUEST® 2000, DEQUEST® 2006, DEQUEST® 2016, DEQUEST® 2054, DEQUEST® 2060S, DEQUEST® 2066A 등을 포함한다. 적합한 유기 포스포닉 화합물의 다른 예로서는, 예를 들어, U.S. Patent No. 5,788,857에서 발견된다.

본 발명의 이점을 제공하는 다른 적합한 포스포네이트 함유 화합물이 사용될 수 있다. 실례로서, 포스페이트 함유 화합물은 오르토포스페이트 또는 폴리포스페이트일 수 있으며, 따라서, 포스페이트 함유 화합물은 이온, 염 또는 산의 형태로 존재할 수 있다.

본 발명에 따른 포스페이트의 적합한 예로서는 본 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 이에 한정하는 것은 아니지만, 모노암모늄 포스페이트, 모노소듐포스페이트, 모노포타슘포스페이트 또는 이들의 혼합물과 같은 모노베이직 포스페이트 염을 포함하여 어떤 적합한 오르토포스페이트 함유 화합물이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 바람직한 모노베이직 포스페이트 염은 모노소듐 포스페이트이다. 폴리베이직 오르토포스페이트가 또한 본 발명에 따라 사용될 수 있다.

유사하게, 어떤 적합한 폴리포스페이트 염이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 폴리포스페이트는 시클릭(cyclic) 또는 에이시클릭(acyclic)일 수 있다. 시클릭 폴리포스페이트의 예로서는 2중 염, 즉, 두개의 카티온을 갖는 트리메타포스페이트염을 포함하는 트리메타포스페이트염을 포함한다. 트리메타포스페이트 염은 예를 들어, 소듐 트리메타포스페이트, 포타슘 트리메타포스페이트, 칼슘 트리메타포스페이트, 소듐 칼슘 트리메타포스페이트, 리튬 트리메타포스페이트, 암모늄 트리메타포스페이트, 알루미늄 트리메타포스페이트, 등 또는 이들의 혼합으로부터 선택될 수 있다. 또한, 어떤 적합한 에이시클릭 폴리포스페이트 염이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 바람직하게는, 에이시클릭 폴리포스페이트염은 적어도 2개의 포스페이트 유닛을 갖는다. 예로서, 본 발명에 있어서 적합한 에이시클릭 폴리포스페이트염은, 이에 한정하는 것은 아니지만, 피로포스페이트, 트리폴리포스페이트, 약 6 내지 약 27의 반복 포스페이트 유닛을 갖는 소듐 헥사메타포스페이트, 약 6 내지 약 27의 반복 포스페이트 유닛을 갖는 포타슘 헥사메타포스페이트, 약 6 내지 약 27의 반복 포스페이트 유닛을 갖는 암모늄 헥사메타포스페이트 및 이들의 조합을 포함한다. 본 발명에 따른 바람직한 에이시클릭 폴리포스페이트 염은 세인트루이스 MO, Solutia, Inc.,사의 CALGON®으로 상업적으로 이용가능하며, 이는 약 6 내지 27의 반복 포스페이트 유닛을 갖는 소듐 헥사메타포스페이트이다. 또한, 포스페이트-함유 화합물은 상기 염 중 어느 것의 산 형태로 존재할 수 있다. 상기 산은 예를 들어, 인산 또는 폴리인산일 수 있다.

바람직하게는, 포스페이트 함유 화합물은 테트라포타슘 피로포스페이트, 소듐산 피로포스페이트, 소듐 트리폴리포스페이트, 테트라소듐피로포스페이트, 소듐 포타슘 트리폴리포스페이트, 6 내지 약 27의 포스페이트 유닛을 갖는 소듐 헥사메타포스페이트염, 암모늄 폴리포스페이트, 소듐 트리메타포스페이트, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.

본 발명의 웨트 집섬 가속제의 성분은 적합한 양으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 가속제의 적어도 약 20%중량%, 바람직하게는 가속제의 적어도 약 30중량%의 양으로 제공될 수 있다. 칼슘술페이트 디하이드레이트는 존재한다면, 예를 들어, 가속제의 약 35중량 내지 약 45중량%의 양, 보다 바람직하게는 가속제의 약 38중량% 내지 약 42중량%의 양으로 존재할 수 있다. 일반적으로, 고형분 함량이 낮을수록 보다 높은 효율을 제공하나, 또한, 분쇄시간을 상당히 증가시켜 처리량 및/또는 생산율에서의 감소를 야기한다.

바람직하게는 첨가제가 웨트 집섬 가속제는 시간의 경과에 대하여 그 효능을 유지시키고, 물 및 열에 대한 노출을 견뎌내는 장기수명을 강화하는데 요구되는 이점을 달성하면서, 비용을 최소화시킬 수 있을 정도로 적은 양으로 제공된다. 바람직하게는 단일 첨가제이건, 또는 첨가제들의 조합이건, 상기 첨가제 성분은 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량의 0.1% 내지 10%의 양으로, 보다 바람직하게는 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량의 약 0.1% 내지 약 2%의 양으로, 보다 더 바람직하게는 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량의 약 0.1% 내지 약 1%의 양으로 제공된다.

바람직한 구현예로서, 적어도 하나의 유기 포스포닉 화합물이 첨가제로서 사용된다. 유기 포스포닉 화합물은 상대적으로 소량 포함되더라도, 일반적으로 첨가제의 효능을 향상시키는데 우수하다. 보다 바람직하게는, 적어도 하나의 포스페이트 함유 화합물이 적어도 하나의 유기 포스포닉 화합물과 조합으로 사용된다. 예를 들어, 다양한 활성 위치의 사이즈 및 형상에 따라서, 포스페이트 함유 화합물은 조합이 요구되는 다른 위치에서 활성화할 수 있는 반면, 유기 포스포닉 화합물은 몇몇 활성 위치에 핵형성화를 강화시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 나아가, 바람직한 구현예로서, 적어도 하나의 이온 및/또는 염을 포함하는 포스페이트 함유 화합물, 특히 트리메타포스페이트 화합물과 같은 시클릭 화합물이 유기 포스포닉 화합물과 함께 첨가되어 에이징(aging)에 대한 저항을 강화시킨다. 포스페이트 함유 화합물의 함유는 가속제의 웨트 강도를 안정화 및 유지시켜 웨트 집섬 가속제의 에이징 특성을 향상시킨다.

하나 이상의 첨가제를 포함하는 본 발명의 구현예에 있어서, 각 첨가제는 바람직하게는 장기 수명 및 요구되는 50% 수화 시간을 달성하기에 적합한 양으로 포함되나, 바람직하게는 첨가제의 총 량은 상기한 범위 내에 속한다. 예를 들어, 적어도 하나의 포스페이트 함유 화합물이 적어도 하나의 유기 포스포닉 화합물과 조합으로 사용되는 구현예에 있어서, 상기 유기 포스포닉 화합물은 바람직하게는 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량의 약 0.05% 내지 약 9.95%로 포함되며, 상기 포스페이트 함유 화합물과 같은 것은 바람직하게는 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량의 0.05% 내지 9.95%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에 있어서, 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량에 대하여 10%까지 존재한다. 일부 구현예에 있어서, 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량에 대하여 약 0.05% 내지 약 4.95%로 존재한다. 특히 바람직한 구현예에 있어서, 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량에 대하여 약 0.5% 아미노트리(메틸렌포스포닉산)의 펜타소듐염과 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량에 대하여 약 0.5% 소듐 트리메타포스페이트의 혼합물이다.

본 발명의 추가적 이점으로써, 상기 웨트 집섬 가속제는 유기포스포닉 화합물 및/또는 무기 포스페이트 화합물을 전처리로서 제공하여 결과 경화 집섬 함유 조성물과 예를 들어, 벽판(wallboard) 천장 타일 등의 생성물의 예를 들어, 전체가 참조예로서 여기에 병합된 U.S. 출원 08/916,058(포기됨) 및 일반 승계된 U.S. 특허 6,342,284, 6,409,824, 및 6,632,550에 기재된 것으로서, 강도, 치수 안정성, 내영구변형 등과 같은 다양한 특성을 강화시키기 위한 수단으로서 사용될 수 있다.

다음 실시예는 본 발명을 더욱 설명하나, 그 범위를 한정하는 어떤 방법으로 해석되어서는 안 된다.

실시예 1: 수화 속도

본 실시예는 웨트 집섬 가속제의 제조를 설명하며, 소성된 집섬의 강화된 수화율 및 건조 집섬 가속제와 비교하여 본 발명의 상기 웨트 집섬 가속제의 사용으로 인한 효능을 설명한다.

각 웨트 집섬 가속제(WGA)를 제조하기 위해, PREMALLOY® 디스크 및 스페이서가 장착된 Premier HM-45 웨트 비드 밀을, 하나 또는 그 이상의 첨가제의 존재 하에서, 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니(United States Gypsum Company)의 갈레나 파크(Galena Park) 공장의 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 초기 습식 분쇄를 위해 사용하였다. 칼슘 술페이트 디하이드레이트 개시물질은 초기 미디언 입자 사 이즈 약 55미크론을 가졌다. 특히,가공수(process water) 50갤런, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 400lbs 및 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량을 기준으로 0.5중량%의 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 펜타소듐염(Dequest® 2006) 및 소듐 트리메타포스페이트(NaTMP) 각각을 혼합하고, 10분, 20분, 및 25분 동안, 4-5의 재순환 패스의 분당 13 내지 15갤런의 유속으로, 직경 1.2mm 내지 1.7mm이고, 밀도 6.1g/㎤를 갖는 75 내지 82부피% ZIRCONOX® 세라믹 비즈를 포함하는 나선형 그루브의 스테인리스 스틸 분쇄 챔버에서 각각 연마하였다. WGA 조성물에 대한 분쇄시간이 길수록, 상기 연마생성물의 미디언 입자 사이즈는 작아진다. 각 WGA 조성물에 대한 결과 미디언 입자 사이즈를 표 1에 나타낸다.

그 후에, 상기 각 WGA 샘플을 테스트하여 그 수화율을 특정하였다. 각 테스트를 위하여, 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니(United States Gypsum Company)의 Southard 공장 제조의 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 300g을 수돗물 300㎖와 혼합하였다. WGA의 건조 중량을 기준으로 일 그램을 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 슬러리에 첨가하고, 상기 슬러리를 10초 동안 적신 후, 7초 동안 워링 블렌더(Waring blender)와 낮은 속도로 혼합하였다. 그 결과 슬러리를 폴리 스티렌 폼 컵에 붓고, 그 후, 상기 컵을 격리된 스티로폼 컨테이너에 두어 수화반응 중에 주위로의 열 손실을 최소화하였다. 온도 탐침기를 슬러리의 중간에 두고, 온도를 매 5초마다 기록하였다. 경화반응은 발열반응이므로, 반응 정도를 온도 상승으로 측정하였다. 50% 수화 시간을 상기 테스트 중에 기록된 최소 및 최대 온도의 중간 온도에 도달하는 시간으로 측정하였다. 그 결과를 표 1에 제공한다.

웨트 집섬 가속제 제조 및 평가
	WGA 제조			벤치 스케일 TRS 평가
#	분쇄시간 (분)	미디언 입자 사이즈(㎛)	가속효율 (%)	50% 수화 시간(분)	98% 수화 시간(분)	초기 슬러리 온도(°F)	총 온도 증가(°F)
1	10	2.2±4.4	120	6.75	12.08	74.3	35.5
2	20	1.7±3.4	180	5.83	11.33	72.0	35.9
3	25	1.4±2.4	210	5.42	10.92	72.5	35.6

표 1의 결과는 50% 수화시간은 감소하고, 갈레나 파크(Galena Park)의 보통의 건조 내열 가속제(dry heat-resistant accelerator, HRA)의 효능의 퍼센트로 나타나는 것으로서, 가속 효능은 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 입자 사이즈가 감소함에 따라 증가함을 보여준다. 미디언 입자 사이즈의 표준 편차가 커진다는 것은 입자 사이즈 분포가 크다(넓은 범위)는 것을 의미하고, 미디언 입자 사이즈의 표준 편차가 작아진다는 것은 입자 사이즈 분포가 보다 작다(좁은 범위)는 것을 의미한다. 공급 물질이 좁은 범위의 합성 집섬(-50미크론)이므로, 상기 WGA 제품의 미디언 입자 사이즈는 통상 높은 표준편차를 갖는 넓은 입자사이즈 분포를 가질 것이다. 일반적으로, 분쇄시간이 길수록, WGA 제품에 대한 표준 편차가 더 작아서 최종 입자 사이즈 분포는 더 좁다.

실시예 2: 수화 속도

본 실시예는 WGA의 제조를 설명하며, 본 발명의 WGA의 사용으로 인한 증가된 수화 속도를 예를 들어 나타내는 것이다.

각 WGA를 제조하기 위해서, a Premier HML-1.5 웨트 비드 밀(실험실의 수퍼 밀(laboratory supermill))을 하나 또는 그 이상의 첨가제의 존재 하에서 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니(United States Gypsum Company) 공장 제조의 8개의 다른 공급물인 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 초기 습식 분쇄에 사용하였다. 칼슘 술페이트 디하이드레이트 출발 물질을 높은 불순물 제거 집섬(impurity mined gypsum)으로부터 순수한 합성 집성까지의 다양한 불순물 범위로 있었다. 특히, 수돗물 4000㎖, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 3000그램(43% 고형분), 및 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량을 기준으로 아미노트리(메틸렌 포스포닉산), 펜타소듐염(Dequest® 2006) 및 소듐 트리메타포스페이트(NaTMP) 각각 0.75중량%를 혼합하고, 분당 0.6갤런, 4-5 패스, 1.2mm 내지 1.7mm의 직경 및 6.1g/㎤ 밀도를 갖는 75 내지 82부피%의 ZIRCONOX® 세라믹 비즈를 함유하는 나선 그루브 스테인리스 스틸 분쇄 챔버 내에서 분쇄하였다. 웨트 집섬 가속제 배합물 각각에 대한 상기 분쇄 시간 및 점도의 관계를 표 2에 나타낸다.

WGA 제조 및 평가
#	연마시간(분)	WGA 점도(cP)
1	10 15 20	1000 2800 4240
2	10 15 20 25	1000 2100 3480 4600
3	10 15 20	1040 2520 4680
4	10 15 20	1200 2560 4960
5	10 20	1440 5760
6	10 15 20 25	760 2080 3480 5840
7	10 15 20	1240 3680 7360
8	10 15 20	3000 5840 10100

그리고 나서, 각 WGA 배합물을 테스트하여 수화속도를 측정하였다. 각 테스트를 위하여, 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니(United States Gypsum Company)의 Southard 공장 제조의 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 300g을 수돗물 300㎖와 혼합하였다. WGA의 건조 중량을 기준으로 일 그램을 칼슘 술페이트 헤미하이드레이트 슬러리에 첨가하고, 상기 슬러리를 10초 동안 적신 후, 낮은 속도로 7초 동안 워링 블렌더(Waring blender)와 혼합하였다. 그 결과 슬러리를 폴리 스티로폼 컵에 붓고, 그 후, 상기 컵을 격리된 스티로폼 컨테이너에 두어 수화반응 중에 주위로의 열 손실을 최소화하였다. 온도 탐침기를 슬러리의 중간에 두고, 온도를 매 5초마다 기록하였다. 경화반응은 발열반응이므로, 반응 정도를 온도 상승으로 측정하였다. 50% 수화 시간을 상기 테스트 중에 기록된 최소 및 최대 온도의 중간 온도에 도달하는 시간으로 측정하였다. 그 결과를 표 3에 제공한다.

WGA 제조 및 평가
#	WGA 제조		벤치 스케일 TRS 평가
	분쇄시간 (분)	WGA 점도 (cP)	50% 수화시간 (분)	98% 수화시간 (분)	초기 슬러리 온도 (°F)	총 온도증가 (°F)
1	20	4240	4.67	10.58	76.1	34.3
2	25	4600	4.83	10.75	75.0	35.4
3	20	4680	4.92	10.42	76.5	36.2
4	20	4960	4.75	10.25	76.4	36.1
5	20	5760	4.33	9.67	76.7	36.1
6	25	5840	4.42	10.17	74.7	34.4
7	20	7360	4.17	9.08	75.2	35.8
8	20	10100	4.25	9.92	74.5	37.5

표 1-3의 결과는 점도가 증가할수록, 그리고, 분쇄 생성물의 미디언 입자 사이즈가 감소할수록 50% 및 98% 수화 시간은 감소한다는 것을 명확하게 설명한다. 일반적으로, 분쇄시간이 길수록, WGA 분쇄 생성물의 미디언 입자 사이즈는 보다 미세해질 것이고, WGA의 점도는 더 높아질 것이며, 그리고, 가속 효능은 더 높아질 것이다.

실시예 3: 효율

본 실시예는 WGA의 제조를 설명하며, 본 발명의 WGA의 사용으로부터 야기되는 강화된 효능을 예를 들어 보여준다.

각 WGA를 제조하기 위해서, Premier HML-1.5 웨트 비드 밀(실험실 수퍼 밀)을 하나 또는 그 이상의 첨가제의 존재 하에서 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니의 Southard 공장 제조의 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 초기 습식 분쇄용으로 사용하였다. 특히, (1) 고형분 43%, (2) 고형분 33% 및 (3) 22% 고형분을 포함하는 3개 WGA 배합물을 테스트하였다. 배합물 (1)은 4000㎖ 수돗물, 3000g 칼슘 술페이트 디하이드레이트 및 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량을 기준으로 0.75중량%의 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 펜타소듐염(Dequest® 2006) 및 소듐 트리메타포스페이트(NaTMP) 각각을 포함하였다. 배합물 (2)는 4690㎖ 수돗물, 2310g 칼슘 술페이트 디하이드레이트 및 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량을 기준으로 0.5중량%의 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 펜타소듐염(Dequest® 2006) 및 소듐 트리메타포스페이트(NaTMP) 각각을 포함하였다. 배합물 (3)은 5460㎖ 수돗물, 1540g 칼슘 술페이트 디하이드레이트 및 칼슘 술페이트 디하이드레이트의 중량을 기준으로 0.5중량%의 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 펜타소듐염((Dequest® 2006) 및 소듐트리메타포스페이트(NaTMP) 각각을 포함하였다.

각 WGA 배합물을 혼합하고, 특정 시간간격 동안 분쇄하고, 4-5 패스에서 분당 0.6갤런으로, 1.2mm 내지 1.7mm의 직경 및 밀도 6.1g/㎤를 갖는 75 내지 82부피% ZIRCONOX® 세라믹 비즈를 포함하는 나선 그루브 스테인리스 시틸 분쇄 챔버 내에서 점도 측정 및 효능 테스트를 위해 WGA 샘플들을 채취하였다. 분쇄시간, 점도, 수화시간 및 효능과의 관계를 WGA 배합물 각각에 대하여 표 4에 나타낸다.

WGA 제조 및 평가
#	WGA 제조		벤치 스케일 TRS 평가
	분쇄시간 (분)	WGA 점도 (cP)	50% 수화시간 (분)	효율 (%)
1 (43% 고형분)	10 15	1760 4320	5.42 4.50	87 171
1w/ 첨가된 분산제	15 20 25	2560 4160 10000	4.58 4.25 3.58	160 210 390
2 (33% 고형분)	0 10 15 20 25 27	40 560 1280 2720 4320 4880	8.17 5.17 4.58 4.25 3.92 3.75	20 103 160 210 281 330
3 (22% 고형분)	10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60	120 240 400 720 920 1200 1560 2000 2480 3040 3400	-- -- -- 4.33 4.00 -- 3.58 -- 3.42 -- 3.25	-- -- -- 196 261 -- 390 -- 460 -- 553

표 4의 결과는 낮은 고형분 함량을 갖는 본 발명에 따른 WGA 배합물은 슬러리의 작업성을 희생함이 없이 예외적인 효능을 가질 수 있음을 예로서 보여준다. 그러나, WGA 제조량은 낮은 고형분 함량으로 상당히 감소된다. 그러므로, 적어도 30%의 고형분 함량이 WGA의 제조율, 성능 효율 및 작업성을 최적화하기 위해 바람직하다. 일부 구현예에 있어서, 상기 고형분 함량은 약 38% 내지 약 42%이다.

특허, 특허출원 및 공개를 포함하여, 여기서 인용된 모든 인용례는 인용문헌으로서 그 전체가 병합되어 있다.

본 발명이 바람직한 구현예를 강조하여 기재되어 있으나, 바람직한 구현예의 변경이 사용될 수 있고, 본 발명은 여기서 상세하게 설명된 것과는 다르게 실행될 수 있음을 의도한다는 것은 본 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 청구범위에 의해 정의된 것으로서 본 발명의 범위 내에 포함되는 모든 변형을 포함한다.

Claims (38)

1. (a) 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈(median particle size)를 가지되, 칼슘 술페이트 디하이드레이트를 포함하는 분쇄 생성물(ground product);

   (b) 물; 및

   (c) (i) 유기 포스포닉 화합물;

   (ii) 포스페이트 함유 화합물; 및

   (iii) (i) 및 (ii)의 혼합물;

   로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 첨가제;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제(wet gypsum accelerator).
2. 제 1항에 있어서, 상기 분쇄 생성물은 실질적으로 비정질인 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분쇄 생성물은 1미크론 내지 약 1.7미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분쇄 생성물은 약 1 내지 약 1.5 미크론의 미디언 입 자 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
5. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량의 약 0.1% 내지 약 10%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
6. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제는 적어도 하나의 유기 포스포닉 화합물 및 적어도 하나의 포스페이트 함유 화합물의 혼합물이되, 상기 유기 포스포닉 화합물은 칼슘 집섬 디하이드레이트 중량의 약 0.05% 내지 9.95%의 양으로 존재하고, 상기 포스페이트 함유 화합물은 칼슘 집섬 디하이드레이트의 중량의 약 0.05 내지 약 9.95%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
7. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제는 칼슘 집섬 디하이드레이트 중량의 약 0.5% 아미노트리(메틸렌 포스포닉 산)의 펜타소듐 염과 칼슘 집섬 디하이드레이트 중량의 약 0.5% 소듐 트리메타포스페이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
8. 제 1항에 있어서, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 상기 가속제 중량의 적어도 약 20%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
9. 제 1항에 있어서, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 상기 가속제 중량의 약 35% 내지 약 45%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
10. 제 1항에 있어서, 상기 웨트 집섬 가속제의 점도가 약 1000cP 내지 약 5000cP인 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
11. 제 1항에 있어서, 상기 웨트 집섬 가속제의 점도는 약 2000cP 내지 약 4000cP인 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제
12. 제 1항에 있어서, 상기 유기 포스포닉 화합물은 아미노트리(메틸렌-포스포닉 산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스포닉 산, 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 포스포닉 산), 헥사메틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스포닉 산), 상기 산들 중 어느 하나의 펜타소듐염, 트리소듐염, 테트라소듐염, 소듐염, 암모늄염, 포타슘염, 칼슘염, 또는 마그네슘염 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
13. 제 1항에 있어서, 상기 포스페이트 함유 화합물은 오르토포스페이트, 폴리포스페이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
14. 제 11항에 있어서, 상기 포스페이트 함유 화합물은 테트라포타슘 피로포스페 이트, 소듐산 피로포스페이트, 소듐 트리폴리포스페이트, 테트라소듐 피로포스페이트, 소듐 포타슘 트리폴리포스페이트, 6 내지 약 27 포스페이트 유닛을 갖는 소듐 헥사메타포스페이트 염, 암모늄 폴리포스페이트, 소듐 트리메타포스페이트, 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
15. 제 1항에 있어서, 상기 가속제는 경화 집섬(set gypsum)의 인터로킹 매트릭스(interlocking matrix)를 형성하기 위해 사용된 소성된 집섬(calcined gypsum) 및 물을 포함하는 혼합물에 첨가될 경우, 소성 집섬의 50% 수화시간이 약 6분 또는 그 미만으로 되게 하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
16. 제 13항에 있어서, 상기 가속제는 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스를 형성하기 위해 사용된 소성된 집섬 및 물을 포함하는 혼합물에 첨가될 경우, 소성 집섬의 50% 수화시간이 약 5분 또는 그 미만으로 되게 하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제.
17. (a) 웨트 집섬 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물 및 (i) 유기 포스포닉 화합물; (ii) 포스페이트 함유 화합물; 및 (iii) (i) 및 (ii)의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 습식분쇄(wet grinding)하는 단계; 및

    (b) 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 분쇄 생성물(ground product)을 포함하는 웨트 집섬 가속제를 형성하도록 첨가제의 존재 하에 집섬을 습식 분쇄하여 웨트 집섬 가속제를 형성하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨트 집섬 가속제를 제조하는 방법.
18. 제 17항에 있어서, 밀 샤프트(mill shaft) 및 비즈를 포함하는 밀 어셈블리(mill assembly)를 제공하는 단계를 추가로 포함하되, 상기 비즈는 약 0.5mm 내지 약 3mm의 평균 비즈 직경 및 약 2.5g/㎤ 또는 그보다 큰 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 18항에 있어서, 상기 비즈는 약 1mm 내지 약 2mm의 평균 비즈 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 18항에 있어서, 상기 비즈는 세라믹 비즈인 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 18항에 있어서, 상기 비즈는 세리아-안정화된 지르코니아(ceria-stabilized zirconia)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 18항에 있어서, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 자동 공급 시스템을 통해 밀 어셈블리에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 18항에 있어서, 상기 습식 분쇄는 상기 비드 밀 어셈블리를 통하여 단일 패스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 18항에 있어서, 상기 습식 분쇄는 상기 비드 밀 어셈블리를 통하여 복수 패스에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 17항에 있어서, 상기 웨트 집섬 가속제는 실질적으로 비정질인 분쇄 생성물인 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 17항에 있어서, 상기 웨트 집섬 가속제는 약 1미크론 내지 약 1.7미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 분쇄 생성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 17항에 있어서, 상기 웨트 집섬 가속제는 약 1미크론 내지 약 1.5미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 분쇄 생성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제 17항에 있어서, 상기 칼슘 술페이트 디하이드레이트는 상기 가속제 중량의 약 35% 내지 약 45%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제 17항에 있어서, 상기 유기 포스포닉 화합물은 아미노트리(메틸렌-포스포 닉산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스포닉산, 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 포스포닉산), 헥사메틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스포닉 산), 상기 산 중 어느 하나의 펜타소듐염, 트리소듐염, 테트라소듐염, 소듐염, 포타슘염, 암모늄염, 칼슘염, 또는 마그네슘염 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제 17항에 있어서, 상기 포스페이트 함유 화합물은 오르토포스페이트, 폴리포스페이트, 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제 30항에 있어서, 상기 포스페이트 함유 화합물은 테트라포타슘 피로포스페이트, 소듐산 피로포스페이트, 소듐 트리폴리포스페이트, 테트라소듐 피로포스페이트, 소듐 포타슘 트리폴리포스페이트, 6 내지 약 27 포스페이트 유닛을 갖는 소듐 헥사메타포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 소듐 트리메타포스페이트 소듐염, 암모늄염, 칼슘염, 마그네슘염, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제 17항에 있어서, 상기 첨가제는 칼슘 술페이트 디하이드레이트 중량의 약 0.5% 아미노트리(메틸렌 포스포닉 산)의 펜타소듐염, 칼슘 술페이트 디하이드레이트 및 약 0.5% 소듐 트리메타포스페이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 소성된 집섬; 물; 및 웨트 집섬 가속제의 혼합물로서, 상기 웨트 집섬 가속제는 약 0.5미크론 내지 약 2 미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 분쇄 생성물을 포함하고, 상기 분쇄 생성물은 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물을 더욱 포함하는 가속제 및 (i) 유기 포스포닉 화합물; (ii) 포스페이트 함유 화합물; 및 (iii) (i) 및 (ii)의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 분쇄 생성물을 포함하는 것인, 상기 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스를 형성하는 소성된 집섬을 수화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제 33항에 있어서, 상기 소성된 집섬의 50% 수화 시간은 약 6분 또는 그 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
35. 제 33항에 있어서, 상기 소성된 집섬의 50% 수화 시간은 약 5분 또는 그 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
36. 적어도 소성된 집섬, 물, 및 가속제로부터 형성되는 경화 집섬의 인터로킹 매트릭스를 포함하되, 상기 가속제는 약 0.5미크론 내지 약 2미크론의 미디언 입자 사이즈를 갖는 칼슘 술페이트 디하이드레이트, 물 및 첨가제를 포함하며, 여기서 상기 첨가제는 (i) 유기 포스포닉 화합물; (ii) 포스페이트 함유 화합물; (iii) (i) 및 (ii)의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 경화 집섬 함유 조성물.
37. 제 36항의 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 집섬 함유 제품.
38. 제 36항에 있어서, 상기 생성물은 보드 또는 패널인 것을 특징으로 하는 경화 집섬 함유 제품.