KR20120022583A - 가수분해 세팅 조성물을 위한 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체 - Google Patents

가수분해 세팅 조성물을 위한 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체 Download PDF

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노이바우어 외르그
그로스튀크 마르코
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 조절된 럼프율(lump rating)을 가지는 가수분해 세팅 조성물의 제조에 사용하기 위한 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 미립자 폴리사카라이드 유도체의 입자형태를 조절하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 조절된 입자형태를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하는 가수분해 세팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 조절된 입자형태를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 다양한 용도에 관한 것이다.

Description

가수분해 세팅 조성물을 위한 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체{POLYSACCHARIDE DERIVATIVES HAVING AN ADJUSTED PARTICLE MORPHOLOGY FOR HYDROLYTICALLY SETTING COMPOSITIONS}
본 발명은 조절된 럼프율(lump rating)을 가지는 가수분해 세팅(setting) 조성물의 제조에 사용하기 위한 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 미립자 폴리사카라이드의 입자형태를 조절하고 상기 미립자 폴리사카라이드를 가수분해 세팅 조성물에 포함하는 것으로 구성되는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 조절된 입자형태를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하는 가수분해 세팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 조절된 입자형태를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 다양한 용도와 사용방법에 관한 것이다.
폴리사카라이드 유도체, 예를 들면 셀룰로스 에테르는 석고 스프레이 플라스터 조성물과 같은 가수분해 세팅 조성물의 증점제와 보습 첨가제로 성공적으로 사용할 수 있다. 물을 첨가한 후, 예를 들면 석고의 완전한 습윤은 폴리사카라이드 유도체가 존재하지 않는 경우에도 석고 입자의 높은 표면에너지 때문에 어느 정도 지연된다. 그러나, 폴리사카라이드 유도체가 존재하는 경우 석고 입자 전체를 적시는 물은 폴리사카라이드 입자가 용해되었을 때 걸쭉하게 된다. 결론적으로, 이동성 수층은 석고를 적시는데 덜 효율적이다. 적용시 습윤되지 않은 석고 럼프(lump)는 스프레이 후 벽에 고르게 발라졌을 때 플라스터에서 보이게 된다. 이러한 럼프는 시각적인 결점이며, 가능하면 플라스터 적용의 차후 작업단계에서 이를 완전히 제거하기 위한 추가작업과 힘이 필요하다. 가수분해 세팅 조성물, 특히 석고 스프레이 플라스터는 럼프가 없거나 최소로 존재하며 쉽고 더 빠르게 적용할 수 있어서 바람직하다. 작업자들은 결점이 없는 가수분해 세팅 조성물을 하루에 더 많은 양을 적용할 수 있다.
석고 플라스터에서 효과적인 럼프 감소방법 중 하나는 셀룰로스 에테르 그래뉼(< 50 중량%, 200 마이크론까지의 입자 크기)을 사용하는 것이다. 그러나 거대 셀룰로스 에테르 입자의 높은 함량은 벽에 스프레이된 플라스터의 수분 유지력을 불량하게 한다. 혼합과 스프레이 간의 짧은 경간(span)(약 10초) 동안 굵은 입자들은 완전히 용해되지 않고 플라스터는 불충분한 수분 유지력을 가져서 후증점이 관찰된다.
가수분해 세팅 조성물, 예를 들면 석고 플라스터에서 럼프를 줄이는 다른 방법은 MethocelTM J-등급의 셀룰로스 에테르(다우 케미칼, 미국 미들랜드)의 사용이다. 다량의 치환체는 셀룰로스 에테르가 일부 열경화성을 갖게 하여 그의 섬유질 구조를 거의 잃어 버리고 본 발명의 폴리사카라이드 유도체와 유사한 섬유질 두께와 등가(equivalent) 입자써클의 직경을 나타낸다. 불행하게도 이러한 셀룰로스 에테르의 생산 비용은 매우 높고 공정에서는 취급 및/또는 폐기가 바람직하지 않고 비용이 많이 드는 폐수를 발생한다.
GB 2262527A는 럼프 형성이 감소된 셀룰로스 에테르를 얻기 위한 밀링 전 습윤 셀룰로스 에테르 필터 케이크의 전처리를 기술하고 있다. 습윤 필터 케이크는 30 내지 80 중량%의 수분을 가지며 40 내지 120 ℃의 온도로 냉각된다. 실시예는 이 방법이 셀룰로스 에테르의 겉보기 밀도를 증가시킬수 있음을 나타내고 있다. 이 방법에서 사용된 그라인딩 기술에 대해서는 어떤 참조도 제공되지 않았다. 또한 평균입도와는 별개로 입도 분포와 셀룰로스 에테르 분말의 형태에 대한 정보도 제공되어 있지 않다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 개선된 럼프율 또는 개선된 수분유지능, 또는 이 두가지를 모두 가지는 가수분해 세팅 조성물, 예를 들면 모르타르 또는 플라스터 조성물을 제공하는 것이다. 또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 럼프율 및 수분유지력에서 선택되는 하나 이상의 특성을 맞춤된 미립자 폴리사카라이드 화합물을 가수분해 세팅 조성물에 간단하게 포함시켜서 조절하여 원하는 특성을 가수분해 세팅 조성물에 부여한 가수분해 세팅 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 중간 입자직경 DOP (50,3)과 등가(equivalent) 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)으로 표시되는 조절된 또는 바람직한 입자형태를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체가 가수분해 세팅 조성물에 첨가되면 가수분해 세팅 조성물의 럼프율이 조절되거나 또는 개선될 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명의 제1 측면에서, 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 제조방법을 제공한다. 바람직하게 폴리사카라이드 유도체는 적어도 50 마이크로미터, 및 2000 마이크로미터 이하, 더욱 바람직하게 600 마이크로미터 이하, 가장 바람직하게 350 마이크로미터 이하의 중간 입자길이를 가진다.
본 발명의 제2 측면에서, 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하고, 추가로 미립자 폴리사카라이드 유도체가 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 것을 확보하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제3 측면에서, a) 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 가수분해 세팅 조성물을 제공하고, b) 적어도 38 마이크로미터의 조절된 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 조절된 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법을 제공한다.
본 발명의 제4 측면에서, 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하는 가수분해 세팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 제5 측면에서, 가수분해 세팅 조성물의 제조방법 또는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법에서 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 용도를 제공한다.
본 발명의 제6 측면에서, 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 가수분해 세팅 조성물의 화합물로서의 용도를 제공한다.
폴리사카라이드 유도체의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)으로 표시되는 입자형태를 조절하여 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하면 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절할 수 있다는 것은 놀라운 일이다.
본 발명은 가수분해 세팅 조성물을 제조하는 방법 및 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법에 관한 것이다. 이 방법들은 모두 가수분해 세팅 조성물에 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하는 단계를 포함한다. 가수분해 세팅 조성물을 제조하는 다른 방법에 따르면, 이 방법은 가수분해 세팅 조성물에 포함된 미립자 폴리사카라이드 유도체가 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)를 가지도록 하는 것을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 폴리사카라이드 유도체는 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)로 표시되는 조절된 입자형태를 가져서, 배합된 가수분해 세팅 조성물이, 예를 들면 스프레이 플라스터 장치 중에서 물과 접촉할 때 처음 수초 동안 가용화 키네틱스 조절을 돕는다. 폴리사카라이드 유도체 입자는 세립분 함유량이 거의 없고 더 높은 섬유 두께와 등가 입자써클의 규정된 직경을 가진다. 폴리사카라이드는 용액이 되지 않고 빠르게 물이 가수분해 세팅 조성물 분말을 완전히 적시게 한다. 그리고 폴리사카라이드 유도체는 혼합에서 벽에 스프레이될 때까지의 경간 동안 가능한 완전히 용액이 되어 그의 완전한 수분유지능을 제공한다.
놀라웁게도 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)로 표시되는 입자형태와 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체가 첨가된 가수분해 세팅 조성물의 럼프율 사이에 상관관계가 있는 것을 발견하였다.
따라서, 가수분해 세팅 조성물을 제조하는 방법은 가수분해 세팅 조성물에 첨가되는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)을 적어도 38 마이크로미터로 조절하고 EQPC (50,3)을 적어도 80 마이크로미터로 조절하여 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
여기에서 사용된 "조절"이란 본 발명에서는 조성물에 첨가된 폴리사카라이드 유도체의 입자형태가 제어되고, 필요하다면 바람직한 럼프율이 가수분해 세팅 조성물에 제공되도록 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)을 가지는 방법으로 조절되는 것을 의미한다.
예를 들면, a) 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 가수분해 세팅 조성물을 제공하는 단계와, b) 적어도 38 마이크로미터의 "조절된" 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 "조절된" 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 "조절"하는 방법에서, "조절"은 다음 단계에 의해 수행될 수 있다:
a) 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 제1 가수분해 세팅 조성물과 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 제2 가수분해 세팅 조성물을 제공하는 단계,
b) 제1 가수분해 세팅 조성물에 제1 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하고 제2 가수분해 세팅 조성물에 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하는 단계(여기에서 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3) 각각은 적어도 38 마이크로미터이고 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 EQPC (50,3) 각각은 적어도 80 마이크로미터이며, 또한 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)은 서로 다르다.),
c) 제1 및 제2 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 측정하는 단계,
d) i) 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체 각각의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)과, ii) 제1 및 제2 가수분해 세팅 조성물 각각의 럼프율 간의 상관관계를 구축하는 단계,
e) 구축된 상관관계를 이용하여 가수분해 세팅 조성물에 첨가된 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)를 가수분해 세팅 조성물의 목적하는 럼프율로 조정하는 단계.
여기에서 사용된, 특정된 DOP 및/또는 EQPC를 "확보한다"라는 용어는 DOP 및/또는 EQPC를 측정하고, 필요하다면 즉 DOP 및/또는 EQPC가 바람직한 값에서가 아니라 건조 그라인딩에 의해 DOP 및/또는 EQPC를 조절하고, 필요하다면 추가로 건조 그라인딩 전에 미립자 폴리사카라이드의 수분 함량 및/또는 온도를 조절한다는 의미이다.
본 발명에서 사용된 "추가"는 조절된 입자형태를 가지는 폴리사카라이드 유도체를 최종 가수분해 세팅 조성물에 혼합 또는 포함시키는 것을 의미한다. 폴리사카라이드 유도체는 베이스 가수분해 세팅 조성물의 제조 동안 또는 후에 첨가될 수 있다. 폴리사카라이드 유도체는 단독으로 또는 가수분해 세팅 조성물의 다른 성분들과 배합하여 첨가될 수 있다. 따라서, 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3) 및/또는 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체가 최종 가수분해 세팅 조성물에 혼합되거나 또는 포함되는 것을 확보하여야 한다.
적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3) 및/또는 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 제조방법에서, 가수분해 세팅 조성물은 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3) 및/또는 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)를 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하기 전에 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하지 않는다.
또한 "첨가"의 정의와 관련하여, 상기한 가수분해 세팅 조성물을 제조하는 방법은 선택적으로 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 확보하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
놀라웁게도, 가수분해 세팅 조성물에 첨가된 미립자 폴리사카라이드 유도체의 더 높은 중간 입자직경 DOP (50,3)과 등가 입자써클 EQPC (50,3)의 더 높은 중간 입자직경이 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 개선하며 가역관계도 성립되는 것을 발견하였다. 이러한 발견은 가수분해 세팅 조성물의 중요한 특성을 설정할 뿐만 아니라 럼프율면에서 개선된 가수분해 세팅 조성물을 생산할 수 있다.
입자의 직경을 DOP라 한다. DOP는 바람직하게 입자 크기와 형태 분석을 결합한 고속 이미지 분석시스템에 의해 측정된다. 이러한 특정 이미지 분석방법은 W. Witt, U. Koeler, J. List, Current Limits of Particle Size and Shape Analysis with High Speed Image Analysis, PARTEC 2007에 기술되어 있다.
중간 입자직경 DOP (50,3)는 다음과 같이 정의된다: 모든 입자 크기 분포, 예를 들면 DOP는 넘버 (0), 길이 (1), 면적 (2) 또는 부피 (3) 분포로서 디스플레이되고 적용될 수 있다. DOP의 부피 분포는 누적분포 Q3로 계산된다. 입자직경값 DOP (50,3) 내의 부피 분포는 콤마 뒤의 숫자 3으로 표시된다. 표시 50은 중간값을 반영하며, 입자 분포의 직경의 50%가 주어진 값(μm) 보다 더 작고 50%는 더 큰 것을 나타낸다. 50% DOP값은 이미지 분석기 소프트웨어로 계산된다. 고속 이미지 분석시스템은 다이나믹 이미지 분석 (DIA) 시스템 QICPICTM으로서 Sympatec GmbH (Clausthal Zellerfeld, Germany)로부터 구입할 수 있다. 이 시스템은 입자의 형태를 분석하고 입자의 잠재적인 권축성(curliness)을 고려한다. 이것은 다른 방법보다 실제 입자크기에 대한 더 정확한 측정을 제공한다. 다이나믹 이미지 분석 (DIA) 시스템 QICPICTM은 Witt, W., Koeler, U., List, J.: Direct Imaging of very fast Particles Opens the Application of Powerful (dry) Dispersion for Size and Shape Characterization, PARTEC 2004, Nuremberg, Germany에 상세히 기술되어 있다.
입자의 EQPC는 입자의 투시면적과 같은 면적을 가지는 써클의 직경으로 정의된다. EQPC는 입자 크기와 형태 분석을 결합한 고속 이미지 분석시스템에 의해 바람직하게 측정된다. 이러한 특정 이미지 분석방법은 Witt, W., Koeler, U., List, J.: Direct Imaging of very fast Particles Opens the Application of Powerful (dry) Dispersion for Size and Shape Characterization, PARTEC 2004, Nuremberg, Germany에 상세히 기술되어 있다.
EQPC (50,3)는 등가 투시면적(Equal Projection Area)의 써클의 중간 직경이며, 다음과 같이 정의된다: 모든 입자크기 분포, 예를 들면 EQPC는 넘버 (0), 길이 (1), 면적 (2) 또는 부피 (3) 분포로서 디스플레이되고 적용될 수 있다. EQPC의 부피 분포는 누적분포 Q3로 계산된다. 등가 투시면적 값의 써클의 직경 EQPC 50,3 내에서 부피 분포는 콤마 뒤의 숫자 3으로 표시된다. 표시 50은 중간값을 반영하며, 입자 분포의 EQPC의 50%가 주어진 값(μm) 보다 더 작고 50%는 더 큰 것을 나타낸다. 50% EQPC값은 이미지 분석기 소프트웨어로 계산된다.
본 발명의 방법에서 사용된 폴리사카라이드 유도체는 바람직하게 적어도 35 마이크로미터, 더 바람직하게 적어도 38 마이크로미터, 더욱 더 바람직하게 적어도 42 마이크로미터, 가장 바람직하게 적어도 45 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)을 가진다. 폴리사카라이드 유도체는 바람직하게 150 마이크로미터 이하, 더욱 바람직하게 100 마이크로미터 이하, 가장 바람직하게 80 마이크로미터 이하의 중간 입자직경 DOP (50,3)을 가진다.
본 발명의 방법에서 사용된 폴리사카라이드 유도체는 바람직하게 적어도 75 마이크로미터, 더 바람직하게 적어도 80 마이크로미터, 더욱 더 바람직하게 적어도 85 마이크로미터, 가장 바람직하게 적어도 90 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가진다. 폴리사카라이드 유도체는 바람직하게 250 마이크로미터 이하, 더욱 바람직하게 200 마이크로미터 이하, 가장 바람직하게 150 마이크로미터 이하의 EQPC (50,3)을 가진다.
특히 바람직하게, 본 발명의 방법에서 사용된 폴리사카라이드 유도체는 적어도 35 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 75 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지며, 더욱 바람직하게 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3), 가장 바람직하게 적어도 42 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 85 마이크로미터의 EQPC (50,3)을 가진다.
본 발명의 방법은 일반적으로 가수분해 세팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 측면에서, 상기한 조성물을 제조하고 개선하는 방법은 석고 플라스터, 석회 플라스터, 시멘트 플라스터 또는 하나 이상의 상기 플라스터들의 혼합물에 관한 것이다. 특히 바람직한 측면에서, 조성물은 석고 스프레이 플라스터, 석회 스프레이 플라스터, 시멘트 스프레이 플라스터 또는 하나 이상의 상기 스프레이 플하스터들의 혼합물이다.
이 방법에서 사용된 폴리사카라이드 유도체, 바람직하게 셀룰로스 유도체는 일반적으로 용매, 바람직하게 물에 용해되거나 적어도 적셔질 수 있다. 바람직한 폴리사카라이드 유도체는 폴리사카라이드 에테르와 폴리사카라이드 에스테르이며, 더욱 바람직하게 셀룰로스 에테르 및 에스테르, 가장 바람직하게 수용성 셀룰로스 에테르이다. 이들은 하나 이상의 치환체를 가질 수 있고, 바람직하게 그 종류는 하이드록시에틸, 하이드록시프로필, 하이드록시부틸, 메틸, 에틸, 프로필, 디하이드록시프로필, 카복시메틸, 설포에틸, 소수성 장쇄 분지형 및 비분지형 알킬 그룹, 소수성 장쇄 분지형 및 비분지형 알킬 아릴 그룹 또는 아릴 알킬 그룹, 양이온성 그룹, 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트, 락테이트, 나이트레이트 또는 설페이트이며, 이들 중 일부, 예를 들면 하이드록시에틸, 하이드록시프로필, 하이드록시부틸, 디하이드록시프로필 및 락테이트는 그래프트를 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 폴리사카라이드의 치환체가 상기한 그룹들에 한정되지는 않는다. 전형적인 폴리사카라이드 유도체는 구아 유도체, 전분 유도체, 키틴 또는 키토산 유도체이며, 바람직하게 셀룰로스 유도체이나 본 발명에 따른 폴리사카라이드 유도체는 여기에 한정되지는 않는다.
셀룰로스 유도체의 예로는, 하이드록시에틸 셀룰로스 (HEC), 하이드록시프로필 셀룰로스 (HPC), 에틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (EHEC), 카복시메틸 셀룰로스, 카복시메틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (CMHEC), 하이드록시프로필 하이드록시에틸 셀룰로스 (HPHEC), 메틸 셀룰로스 (MC), 메틸 하이드록시프로필 셀룰로스 (MHPC), 메틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (MHEC), 카복시메틸 셀룰로스 (CMC), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 아세테이트 숙시네이트 (HPMC-AS), 소수성 변성된 하이드록시에틸 셀룰로스 (hmHEC), 소수성 변성된 하이드록시프로필 셀룰로스 (hmHPC), 소수성 변성된 에틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (hmEHEC), 소수성 변성된 카복시메틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (hmCMHEC), 소수성 변성된 하이드록시프로필 하이드록시에틸 셀룰로스 (hmHPHEC), 소수성 변성된 메틸 셀룰로스 (hmMC), 소수성 변성된 메틸 하이드록시프로필 셀룰로스 (hmMHPC), 소수성 변성된 메틸 하이드록시에틸 셀룰로스 (hmMHEC), 소수성 변성된 카복시메틸 메틸 셀룰로스 (hmCMMC), 설포에틸 셀룰로스 (SEC), 하이드록시에틸 설포에틸 셀룰로스 (HESEC), 하이드록시프로필 설포에틸 셀룰로스 (HPSEC), 메틸 하이드록시에틸 설포에틸셀룰로스 (MHESEC), 메틸 하이드록시프로필 설포에틸 셀룰로스 (MHPSEC), 하이드록시에틸 하이드록시프로필 설포에틸 셀룰로스 (HEHPSEC), 카복시메틸 설포에틸 셀룰로스 (CMSEC), 소수성 변성된 설포에틸 셀룰로스 (hmSEC), 소수성 변성된 하이드록시에틸 설포에틸 셀룰로스 (hmHESEC), 소수성 변성된 하이드록시프로필 설포에틸 셀룰로스 (hmHPSEC) 또는 소수성 변성된 하이드록시에틸 하이드록시프로필 설포에틸 셀룰로스 (hmHEHPSEC) 등이 있다. 특히 바람직한 셀룰로스 유도체는 수중에서 열응집점 (thermal flocculation point)을 가지는 셀룰로스 에테르이며, 예를 들면, 메틸 셀룰로스, 메틸 하이드록시에틸 셀룰로스, 메틸 하이드록시프로필 셀룰로스 및 하이드록시프로필 셀룰로스 등이 있다.
가수분해 세팅 조성물에 첨가되고 조절된 입자형태를 가지며, DOP (50,3)과 EQPC (50,3)으로 표시되는 미립자 폴리사카라이드 유도체는 바람직하게 건조 그라인딩 전에 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량과 온도를 조절하고 습윤성 폴리사카라이드 유도체를 건조 그라인딩하여 제조된다.
폴리사카라이드 유도체, 바람직하게 폴리사카라이드 에테르 및 폴리사카라이드 에스테르의 제조는 종래기술에서 알려져 있다. 전형적으로 이 제조방법은 셀룰로스와 같은 폴리사카라이드를 활성화하는 것을 포함하며, 예를 들면 알칼리 금속 수산화물로 처리하고, 이렇게 처리된 폴리사카라이드를 에테르화제 또는 에스테르화제 등의 유도제와 반응시키고, 폴리사카라이드 유도체를 세척하여 부산물을 제거한다. 세척단계 후에 폴리사카라이드 유도체는 일반적으로 습윤성 폴리사카라이드 유도체의 전체 중량에 대하여 30 내지 60 퍼센트, 전형적으로 45 내지 55 퍼센트의 수분 함량을 가진다. 바람직한 세척액은 폴리사카라이드 유도체의 특정한 종류에 따라 달라질 수 있지만, 바람직한 세척액은 일반적으로 물, 이소프로판올, 아세톤, 메틸에틸케톤 또는 브라인 등이다. 더욱 바람직한 세척액은 일반적으로 물 또는 브라인이다. 임의로, 폴리사카라이드 유도체는 수분 조절을 위해 폴리사카라이드 유도체에 용매를 첨가하기 전에 건조되지만, 이 방법은 그다지 바람직하지 않다. 바람직하게 제조하고 세척하여 선택적으로 냉각한 후 직접 얻어진 폴리사카라이드 유도체는 본 발명의 출발물질로 사용된다. 셀룰로스 유도체는 일반적으로 20 내지 120 ℃, 바람직하게 65 내지 95 ℃의 온도에서 세척된다. 용매에 젖어있는, 바람직하게 수분에 젖어있는 필터 케이크는 세척하고 폴리사카라이드 유도체를 세척액으로부터 분리한 후 얻어진다. 습윤성 폴리사카라이드 유도체는 일반적으로 습윤성 그래뉼, 습윤성 럼프 및/또는 습윤성 페이스트의 형태로 얻어진다.
바람직한 방법에 따르면, 본 발명의 가수분해 세팅 조성물에 사용된 폴리사카라이드 유도체는 폴리사카라이드 유도체를 물과 같은 액체 중의 그의 현탁액으로부터 분리하여 얻은 다음, 건조 그라인딩 장치에서 건조 그라인딩을 실시한다. 입자들의 액체 내 현탁은 상기한 바와 같은 폴리사카라이드의 제조 및 세척에서 유래할 수 있다. 현탁액에서 폴리사카라이드 유도체의 분리는 원심분리와 같은 종래방법으로 수행할 수 있다.
다른 방법에 따르면, 건조한 폴리사카라이드 유도체와 물 등의 액체를 컴파운더에서 혼합할 수 있고, 이렇게 얻어진 습윤성 폴리사카라이드 유도체는 이어서건조 그라인딩 장치에서 본 발명의 방법에 따라 건조 그라인딩을 실시한다. 컴파운더는 바람직하게 완전하고 강력한 혼합을 할 수 있다. 유용한 컴파운더로는, 예를 들면 과립기, 반죽기, 압출기, 프레스 또는 롤러 밀 등이 있고, 여기에서 폴리사카라이드 유도체와 액체의 혼합물은 전단력과 트윈 스크류 컴파운더와 같은 컴파운딩을 적용하여 균질화한다. 동시회전 장치뿐만 아니라 역회전 장치도 적합하다. 서로 깊게 맞물려서 있고 상호 스트리핑 작용을 수행하는 2개의 수평으로 배열된 교반기 블레이드가 구비된 소위 분할된 트로프 반죽기는 트윈 스크류 컴파운더의 경우에서와 같이 특히 적합하다. 적합한 싱글 샤프트, 연속 반죽기로는 소위 Reflector？ 컴파운더(제조사: Lipp, Germany)가 있으며, 이 반죽기는 멀티파트의 가열 및 냉각가능한 혼합 실린더와 일측면으로 장착된 블레이드 믹서로 구성되는 모듈라 구조의 고성능 믹서이다. 또한 소위 고정(pinned) 실린더 압출기 또는 Stiftconvert？ 압출기(제조사: Berstorff, Germany)가 적합하다. 하우징 내에 포함된 핀들은 반죽된 물질들이 샤프트와 함께 회전하는 것을 방지하기 위한 교대(abutment)로 작용한다. 수평 어셈블리에 소위 더블블레이드 시그마 교반기를 가지는 반죽 믹서(제조사: Fima, Germany)가 특히 적합하다. 블레이드는 서로 다른 속도로 작동하며 이들의 회전 방향은 반전될 수 있다. 수직으로 배열된 믹서 샤프트를 가지는 교반 용기도 적합한 유동 배플(baffle)이 반죽된 덩어리가 교반기 샤프트와 함께 회전하는 것을 방지하기 위해 용기 벽에 장치되어 있다면 적합하며, 이러한 방법으로 집중적인 혼합작용이 반죽 물질에 부과된다(제조사: Bayer AG). 또한 유성(planetary) 교반기와 인라인 균질기를 가지는 이중벽 혼합용기도 적합하다.
건조 그라인딩은 일반적으로 이 분야에서 하나의 공정단계에서 일 단위 작동으로, 전형적으로 충격분쇄기 또는 공기 스웹(swept) 충격분쇄기로 동시에 건조와 그라인딩하는 것으로 기술된다. 건조는 전형적으로 고온 가스와 기계적 에너지의 조합으로 이루어진다. 고온 가스가 가장 일반적으로 사용되지만, 또한 고온 질소 가스가 사용될 수 있다. 고온 가스와 습윤성 생성물 기류는 일반적으로 별도 주입구를 통해 분쇄기에 공급되며, 전형적으로 고온 가스는 바닥에서 그리고 습윤성 생성물은 분쇄기에 연결된 공급 스크류 시스템을 통해 측면 입구에서 공급된다. 건조 그라인딩 장치의 원주속도는 35 내지 140 m/s, 더욱 바람직하게 45 내지 120 m/s, 가장 바람직하게 55 내지 115 m/s의 범위에서 바람직하게 제어되고 임의로 변화되거나 또는 조절된다. 건조 그라인딩은 일반적으로 이 분야에서는 하나의 공정단계에서 일 단위 작동으로 동시에 건조 및 그라인딩하는 것으로 기술된다.
본 발명에서, 가수분해 세팅 조성물에 사용되고 상기한 건조 그라인딩 후에 얻을 수 있는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)은 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도와 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량을 조절하여 조절할 수 있다.
"조절"은 본 발명에서 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도와 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량을 제어하고, 필요하다면 적어도 38 마이크로미터의 바람직한 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 바람직한 EQPC (50,3)이 미립자 폴리사카라이드 유도체에 부과되도록 온도와 수분 함량을 찾는 방법으로 조절되는 것을 의미한다.
예를 들면, 건조 그라인딩 전에 폴리사카라이드 유도체의 온도 및 수분 함량을 조절하는 것은 다음 단계에 의해 수행될 수 있다:
a) 적어도 3개 샘플, 바람직하게 적어도 4개 샘플, 더욱 바람직하게 적어도 8개 샘플의 습윤성 폴리사카라이드 유도체를 건조 그라인딩하는 단계(여기에서 각각의 샘플은 건조 그라인딩 전에 상이한 온도 및/또는 상이한 수분 함량을 가진다)이고, 건조 그라인딩 전에, 적어도 8개 샘플의 습윤성 폴리사카라이드 유도체, 주어진 수분 함량에서 상이한 온도를 가지는 적어도 4개 샘플 및 주어진 온도에서 상이한 수분 함량을 가지는 적어도 4개 샘플의 특히 바람직한 건조 그라인딩 단계,
b) 각각의 샘플의 건조 그라인딩 후 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)를 측정하는 단계,
c) i) 건조 그라인딩 후 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)과, ii) 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도와 수분 함량 간의 상관관계를 구축하는 단계,
d) 구축된 상관관계를 이용하여 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도와 수분 함량을 건조 그라인딩 후의 미립자 폴리사카라이드 유도체의 적어도 38 마이크로미터의 바람직한 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 바람직한 EQPC (50,3)로 조정하는 단계.
본 발명의 내용에서, 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도는 바람직하게 5 내지 60 ℃, 더욱 바람직하게 10 내지 55 ℃, 더욱 더 바람직하게 15 내지 50 ℃, 가장 바람직하게 20 내지 45 ℃의 범위에서 조절된다. 습윤성 필터 케이크가 60 ℃ 이상의 온도에서 유지되면, 셀룰로스 에테르는 겔화할 수 없거나 및/또는 초기 셀룰로스 섬유 형태로 남아 있을 수 없다. 물과 같은 액체가 건조 그라인딩 전에 폴리사카라이드 유도체에 첨가되면, 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 온도는 첨가된 액체의 온도 및/또는 컴파운더의 쟈켓 온도를 제어하고 임의로 변화 또는 조절하여 바람직하게 제어되고 임의로 변화시키거나 조절된다. 이는 건조 그라인딩 공정을 중지하거나 또는 중지하지 않고 연속적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 내용에서, 바람직한 수분 함량은 건조 그라인딩 이전에 습윤성 폴리사카라이드 유도체의 전체 중량에 대하여 바람직하게 40 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게 50 퍼센트 이상, 더욱 더 바람직하게 60 퍼센트 이상, 및 가장 바람직하게 70 퍼센트 이상이다. 수분 농도가 40 퍼센트 미만이면, 셀룰로스 에테르 섬유가 심한 섬유상으로 남아 있을 수 있다. 수분 함량은 건조 그라인딩 이전에 습윤성 폴리사카라이드 유도체의 전체 중량에 대하여 바람직하게 98 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게 90 퍼센트 이하, 더욱 더 바람직하게 85 퍼센트 이하, 및 가장 바람직하게 80 퍼센트 이하이다. 수분 함량은 ASTM 방법 D-2363-79 (1989년 재인증)에 의해 측정할 수 있으나, 바람직하게 건조 그라인딩 후에 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)을 측정하고 건조 그라인딩 후의 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)과 건조 그라인딩 전의 수분 함량 간의 상관관계를 상기한 바와 같이 측정하여 간접적으로 결정한다.
바람직하게 건조 그라인딩 후의 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)과 건조 그라인딩 전의 수분 함량 및/또는 건조 그라인딩 전의 미립자 폴리사카라이드의 온도 간의 결정된 상관관계는 연속 건조 그라인딩 방법에서 중간 컨트롤로서 사용되며, 여기에서 건조 분쇄된 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)을 측정하여 건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량 및/또는 온도를 세팅하여 임의로 조정하는데 사용한다. 가장 바람직하게 중간 컨트롤은 온라인으로 수행된다.
건조 그라인딩 전의 폴리사카라이드 유도체를 위한 최적 수분 함량을 건조 그라인딩 후의 폴리사카라이드 유도체 입자의 바람직한 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)으로 조정하여 건조 그라인딩 후의 입자크기의 제어를 개선할 뿐만 아니라 건조 그라인딩 단계에서 필요한 에너지를 최적화한다. 차후의 건조 그라인딩 공정에서 증발시켜야 하는 비경제적인 과량의 물 또는 바람직하지 않은 수행의 생성물로 얻어진 정량 이하의 물은 본 발명의 방법에 의해 회피할 수 있다. 또한, 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)은 건조 그라인딩 장치 또는 방법의 매개변수, 예를 들면 원주속도, 분쇄기를 통과하는 공기 또는 가스 기류 (m3/h)를 변화시키지 않고 조절할 수 있다. 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)의 변화가 바람직하거나 또는 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)가 목적하는 생성물 상세를 만족하지 않고 조절되어야 하는 경우, 이러한 변화는 건조 그라인딩 이전의 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량을 조절하여 건조 그라인딩 공정을 중지하지 않고 얻을 수 있다. 이는 본 발명의 방법을 매우 효과적으로 만든다.
적심(soaking) 또는 용해를 위한 적합한 용매는 분자가 바람직하게 헤테로원자 질소, 황 또는 산소를 포함하는 극성 그룹을 가지는 용매이다. 그러나, 탄화수소 및 할로겐화된 탄화수소도 사용할 수 있다. 바람직한 용매는, 물, 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 알코올 또는 에틸 아세테이트와 부틸 아세테이트 등의 에스테르이다. 특히 바람직한 용매는 물이다. 여기에서 사용된 "용매"라는 용어는 용매의 혼합물도 포함한다.
건조 그라인딩 이전에 일반적으로 습윤성 과립, 습윤성 럼프 및/또는 습윤성 페이스트의 형태로 있는 습윤성 폴리사카라이드 유도체는 종래의 건조 그라인딩 장치, 예를 들면 가스 스웹 충격분쇄기, 바람직하게 공기 스웹 충격분쇄기에서 처리될 수 있으며, 여기에서 폴리사카라이드 유도체는 충격 및/또는 전단응력이 가해진다. 적합한 분쇄기로는, 예를 들면 해머 분쇄기, 스크린타입 분쇄기, 핀 분쇄기, 디스크 분쇄기, 제트 분쇄기 등이 있으며, 바람직하게 클래시파이어 분쇄기가 있다. 용매의 과열 증기, 예를 들면 과열 수증기, 또는 스팀/불활성 가스 혼합물 또는 스팀/공기 혼합물 등을 열전달 가스 및 수송 가스로 사용할 수 있으며, 이는 유럽특허출원 EP 0 954 536 A1 및 EP 1 127 910 A1에 보다 상세히 기술되어 있다. 본 발명의 건조 그라인딩 공정에서 건조 그라인딩 후 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량은 습윤성 폴리사카라이드 유도체의 전체 중량에 대하여 전형적으로 1 내지 20 퍼센트, 바람직하게 1 내지 10 퍼센트, 더욱 바람직하게 1 내지 5 퍼센트로 감소된다.
건조 그라인딩을 회전식 건조 그라인딩 장치에서 실시하는 바람직한 경우에 건조 그라인딩 후의 폴리사카라이드 유도체 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)은 건조 그라인딩 이전의 폴리사카라이드 유도체의 온도와 수분 함량을 조절하는 이외에 건조 그라인딩 장치의 원주속도를 상기한 바와 유사한 방법으로 온도와 수분 함량에 대해 조절하여 조절할 수 있다. 건조 그라인딩을 회전식 건조 그라인딩 장치에서 수행할 때 "조절"은 건조 그라인딩 장치의 원주속도를 제어하고, 필요하다면 적어도 38 마이크로미터의 바람직한 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 바람직한 EQPC (50,3)이 미립자 폴리사카라이드 유도체에 부과되도록 건조 그라인딩 장치의 원주속도를 찾는 방법으로 조절되는 것을 의미한다.
본 발명의 내용에서 건조 그라인딩 장치의 원주속도, 즉 회전 밀링 칼날의 선단 속도는 바람직하게 70 m/s 이상, 바람직하게 80 m/s 이상, 및 더욱 바람직하게 90 m/s 이상으로 조절된다. 선단 속도가 60 m/s 미만이면, 셀룰로스 에테르가 너무 거칠게 된다. 선단 속도가 130 m/s를 초과하면, 셀룰로스 에테르가 너무 미세하게 된다.
본 발명의 특히 바람직한 측면에서 건조 그라인딩은 회전식 건조 그라인딩 장치에서 수행되며, 건조 그라인딩 후 입자의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)로 표시되는 형태는 건조 그라인딩 이전의 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량 및 온도를 조절하는 이외에 건조 그라인딩 장치의 원주속도에 의해 조절된다.
폴리사카라이드 유도체의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)으로 표시되는 입자형태를 조절하여 가수분해 세팅 조성물에 폴리사카라이드 유도체를 첨가하여 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절할 수 있는 것은 놀라운 사실이다.
본 발명을 이하의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하였으며, 하기 실시예가본 발명의 범위를 제한하지는 않는다. 다른 표시가 없는 한, 모든 부와 퍼센트는 중량부와 중량%이다.
실시예
셀룰로스 에테르 그라인딩과 형태 제어방법
시판되고 있는 연속 컴파운더를 사용하여 The Dow Chemical Company에서 판매하는 건조 WALOCELTM MKX 60000 PF01 셀룰로스 에테르에 물을 첨가하였다. 컴파운더 쟈켓을 -1 ℃의 유체와 함께 공급하였다.
표 1에 나타낸 셀룰로스 에테르를 컴파운더에 10 kg/h의 공급속도로 연속적으로 공급하였다. 온도가 약 7-8 ℃의 물을 20.8 내지 30.0 kg/h 사이의 속도로 컴파운더에 연속적으로 첨가하여 수분 함량이 68 내지 76 중량%가 되게 하였으며, 온도는 표 2에 보이는 바와 같이 20 내지 40 ℃로 조절하였다.
제품명 공정에 대한 정보
Methocel K 250M 일반 HPMC, Stade 제조, 볼밀 마감
MKX 60000 PF01 파일럿 플랜트 HEMC, Pfleiderer 시험 65중량% 물
MKX 60000 PF01 파일럿 플랜트 HEMC, Pfleiderer 시험 75중량% 물
MKX 60000 PF01 시판 HEMC, HDMT trains
MKX 60000 PF01 시판 HEMC, HDMT trains
제품명 로트 넘버 수분함량
[중량%]		 도우 온도
[℃]		 분쇄 방법 선단속도
[m/s]
Methocel K 250M WE031907A3 45 냉각안함 볼밀 적용안함
MKX 60000 PF01 WP73 68 20 충격분쇄 91
MKX 60000 PF01 WP74 76 25 충격분쇄 104
MKX 60000 PF01 WK1550NAPA 75 40 충격분쇄 115
MKX 60000 PF01 WH2450NAPV 75 40 충격분쇄 115
습윤성 생성물을 이송 벨트에 의해 분쇄공급유니트(Altenburger Maschinen Jaeckering GmbH, Hamm, Germany)로 연속적으로 이송하였다. 베셀(vessel) 교반기의 바닥 블레이드가 페이스트를 베셀의 바닥에 장착된 싱글 어거(augur) 스크류에 가압하였다. 습윤성 생성물은 제1 및 제2 그라인딩 단계 사이에 Ultrarotor II "S" 충격분쇄기(Altenburger Maschinen Jaeckering GmbH, Hamm, Germany)의 측면 내로 직접 다공판에 의해서 통과되었다. 분쇄기는 7개의 그라인딩 단계를 준비하였다. 바닥 3 그라인딩 단계는 표준 그라인딩 바(bar)를 설치하였다. 터보-바(turbo-bar)는 상부 4 그라인딩 단계에서 설치되었다. 12개의 블레이드를 가지는 동시회전 핑거 시프터 (sifter) 휠을 7번째 그라인딩 단계의 상부에 설치하였다. 분쇄기 쟈켓의 내부는 표준 Altenburger 주름이 있는 정상 그라인딩 플레이트를 가진다.
충격분쇄기의 회전자를 표 2에 나타낸 원주속도로 작동시켰다. 고온 가스 기류, 즉 질소를 1020 m3/h로 분쇄기의 바닥 가스 주입구로 공급하였다. 사이클론을 사용하여 질소로부터 건조 생성물을 분리하였다. 최종 생성물 수분은 2.2 - 3.6 중량%였다.
석고 플라스터 스프레이 방법
석고 스프레이 플라스터 배합물은 석고 스프레이 플라스터 베이스 100 중량부 당 셀룰로스 에테르 0.250 중량부를 포함한다. 사용된 "Knauf MP 75" 스프레이 플라스터는 Knauf (Westdeutsche Gipswerke, Germany, Rottleberode plant)로부터 입수하였다. 베이스 물질을 입수한 대로 사용하고 셀룰로스 에테르와 Loedige 쟁기날(plough-share) 블렌더로 혼합하였다.
플라스터를 벽돌벽에 스프레이 기계("PFT G4" 스프레이 기계, PFT GmbH & Co 제조, Germany)를 사용하여 시간 당 320-330 리터의 물 공급속도와 8-10 bar의 호스 압력으로 도포하였다.
럼프 수와 그의 크기를 고려하여 럼핑 평가를 수행하여 석고 플라스터의 스프레이 도포시와 초기 레벨링(스프레이 도포 5분 후 시행)에서 가장 적은 수의 럼프를 가지는 셀룰로스 에테르에 탑 마크를 주었다. 이 샘플을 레퍼런스로 하고 다른 셀룰로스 에테르는 그의 럼프 형성에 따라 낮은 수의 럼프를 양호한 것으로 기록하여 순위가 정해졌다.
그 결과를 표 3에 나타내었다:
생성물 럼프율 EQPC(50,3)
[마이크로미터]		 DOP(50,3)
[마이크로미터]		 수분유지율
[%]
Methocel K 250M 5 90.3 35.6 97.3
MKX 60000 PF01 2 99.2 47.7 96.5
MKX 60000 PF01 6 78.3 43.6 95.8
MKX 60000 PF01 3 93.92 45.69 96.8
MKX 60000 PF01 4 90.2 43.3 97.1

Claims (17)

  1. 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 것을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 가수분해 세팅 조성물이 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하기 전에 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하지 않는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로 가수분해 세팅 조성물에 첨가된 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)을 조절하여 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 것을 포함하는 방법.
  4. 가수분해 세팅 조성물이 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하고, 미립자 폴리사카라이드 유도체가 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 것을 확보하는 방법을 포함하는 가수분해 세팅 조성물의 제조방법.
  5. a) 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 가수분해 세팅 조성물을 제공하는 단계, 및
    b) 적어도 38 마이크로미터의 조절된 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 조절된 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 가수분해 세팅 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는, 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 조절하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 다음 단계를 포함하는 방법:
    a) 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 제1 가수분해 세팅 조성물과 미립자 폴리사카라이드 유도체가 없는 제2 가수분해 세팅 조성물을 제공하는 단계,
    b) 제1 가수분해 세팅 조성물에 제1 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하고 제2 가수분해 세팅 조성물에 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체를 첨가하는 단계(여기에서 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3) 각각은 적어도 38 마이크로미터이고 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 EQPC (50,3) 각각은 적어도 80 마이크로미터이며, 또한 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)은 서로 다르다),
    c) 제1 및 제2 가수분해 세팅 조성물의 럼프율을 측정하는 단계,
    d) i) 제1 및 제2 미립자 폴리사카라이드 유도체 각각의 DOP (50,3) 및 EQPC (50,3)과, ii) 제1 및 제2 가수분해 세팅 조성물 각각의 럼프율 간의 상관관계를 구축하는 단계,
    e) 구축된 상관관계를 이용하여 가수분해 세팅 조성물에 첨가된 미립자 폴리사카라이드 유도체의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)을 가수분해 세팅 조성물의 목적하는 럼프율로 조정하는 단계.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 조성물이 석고 플라스터, 석회 플라스터, 시멘트 플라스터 또는 하나 이상의 상기 플라스터들의 혼합물이거나 또는 석고 스프레이 플라스터, 석회 스프레이 플라스터, 시멘트 스프레이 플라스터 또는 하나 이상의 상기 스프레이 플라스터들의 혼합물인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리사카라이드 유도체가 셀룰로스 유도체인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체가 습윤성 폴리사카라이드 유도체를 건조 그라인딩하고, 추가로 건조 그라인딩 후 입자의 38 마이크로미터의 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 EQPC (50,3)가 건조 그라인딩 전에 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량 및 온도를 조절하여 조절되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 건조 그라인딩이 회전식 건조 그라인딩 장치에서 수행되며, 건조 그라인딩 후 입자의 DOP (50,3)과 EQPC (50,3)가 건조 그라인딩 전에 폴리사카라이드 유도체의 수분 함량 및 온도를 조절하는 이외에 건조 그라인딩 장치의 원주속도를 조절하여 조절되는 방법.
  11. 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체를 포함하는 가수분해 세팅 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 조성물이 몰타르 또는 플라스터 조성물, 바람직하게 석고 플라스터, 석회 플라스터, 시멘트 플라스터 또는 하나 이상의 상기 플라스터들의 혼합물이거나 또는 석고 스프레이 플라스터, 석회 스프레이 플라스터, 시멘트 스프레이 플라스터 또는 하나 이상의 상기 스프레이 플라스터들의 혼합물인 조성물.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 폴리사카라이드 유도체가 셀룰로스 유도체인 조성물.
  14. 가수분해 세팅 조성물의 제조방법 또는 가수분해 세팅 조성물의 럼프율 조절방법에서, 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 용도.
  15. 적어도 38 마이크로미터의 중간 입자직경 DOP (50,3)과 적어도 80 마이크로미터의 등가 입자써클의 중간 입자직경 EQPC (50,3)을 가지는 미립자 폴리사카라이드 유도체의 가수분해 세팅 조성물의 화합물로서의 용도.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 조성물이 석고 플라스터, 석회 플라스터, 시멘트 플라스터 또는 하나 이상의 상기 플라스터들의 혼합물이거나 또는 석고 스프레이 플라스터, 석회 스프레이 플라스터, 시멘트 스프레이 플라스터 또는 하나 이상의 상기 스프레이 플라스터들의 혼합물인 용도.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리사카라이드 유도체가 셀룰로스 유도체인 용도.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513099A1 (de) * 2012-07-11 2014-01-15 Suedzucker Ag Nassspritzverfahren zur Herstellung von Spritzbeton
US10858570B2 (en) 2012-07-17 2020-12-08 Dow Global Technologies Llc Aqueous cement compositions incorporating particles that are activated to control rheology when water soluble portions of the particles are released in the presence of water
WO2014043168A2 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Dow Global Technologies Llc Dry-mix compositions comprising gypsum and cellulose ether agglomerates
US20170107149A1 (en) * 2014-03-28 2017-04-20 Dow Europe Gmbh Stable pce and polysaccharide vma compositions for concrete admixtures and their uses
BR112018070238A2 (pt) 2016-03-30 2019-01-29 Acib Gmbh detecção de infecção microbiana em feridas

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076935A (en) 1974-12-13 1978-02-28 Hoechst Aktiengesellschaft Grinding method for cellulose
US4096326A (en) 1976-10-13 1978-06-20 Hercules Incorporated Dihydroxypropyl cellulose
GB2262527A (en) 1992-07-02 1993-06-23 Dow Deutschland Inc Process for grinding cellulose compounds
CA2139373C (en) 1994-05-12 2002-06-25 Therese A. Espinoza Ready-mixed, setting type joint compound
ES2166149T5 (es) 1997-01-21 2009-06-15 Dow Wolff Cellulosics Gmbh Procedimiento para la obtencion de derivados polisacaridos finamente divididos.
GB9812504D0 (en) 1998-06-10 1998-08-05 Dow Europ Sa Additive composition for water-based building material mixtures
DE10009411A1 (de) 2000-02-28 2001-08-30 Wolff Walsrode Ag Verfahren zur Herstellung pulverförmiger wasserlöslicher Cellulosederivate unter Einsatz eines Wasserdampf/Inertgas-Gemisch oder Wasserdampf/Luft-Gemisch als Transport und Wärmeträgergas
DE10013577A1 (de) * 2000-03-18 2001-09-20 Wolff Walsrode Ag Verwendung von Polysacchariden oder Polysaccharidderivaten, die nach Vergelung und Heiß-Dampf-Mahltrocknung mittels Gas- oder Wasserdampftrocknung hergestellt wurden, in Baustoffgemischen
US6406537B1 (en) 2000-11-22 2002-06-18 United States Gypsum Company High-strength joint compound
JP4132884B2 (ja) 2002-03-11 2008-08-13 信越化学工業株式会社 押出成形物の製造方法
DE10352081A1 (de) 2003-11-07 2005-06-23 Wolff Cellulosics Gmbh & Co. Kg Lagerstabile Teilchenzusammensetzung aus Polysacchariden und/oder Polysaccharidderivaten und zumindestens einem synthetischen Polymerisat, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie der Verwendung in Baustoffgemischen
DE102007016783A1 (de) 2007-04-05 2008-10-09 Dow Wolff Cellulosics Gmbh Methylhydroxypropylcellulose (MHPC) für mineralisch gebundene Baustoffsysteme
EP2022769A1 (de) 2007-08-03 2009-02-11 Dow Wolff Cellulosics GmbH Alkylhydroxyalkylcellulose (AHAC) für gipsabbindende Baustoffsysteme

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