KR20120050972A - 석고 벽판 외장용 종자 결정 코팅 - Google Patents

석고 벽판 외장용 종자 결정 코팅 Download PDF

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빌프리트 아돌프 혼
알렉산더 아돌프 킨들러
요하임 크라우제
크리스티안 모르겐로스
브리기테 레네르트
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허큘레스 인코포레이티드
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Abstract

석고 벽판의 제조에 유용한 외장재는 일정량의 종자 결정을 부착시켜 습윤 플라스터에 대한 외장재의 부착 친화력을 개선시키기 위해 표면 처리되어, 그로써 전분을 거의 또는 전혀 첨가하지 않고 물의 감소된 양으로 석고 벽판의 제조를 가능케 한다. 종자 결정을 외장재에 부착시키는 다양한 수단이 기재되어 있고, 또한 외장재 및 외장재를 함유하는 벽판을 전환하는 방법도 기재되어 있다.

Description

석고 벽판 외장용 종자 결정 코팅{SEED CRYSTAL COATING FOR GYPSUM WALLBOARD FACING}
이 출원은 2009년 6월 22일자로 출원된 미국 가출원 제61/219,102호의 이익을 주장하며, 본원에 전체로서 참고문헌으로 도입된다.
본 발명은 전분 결합제가 거의 또는 전혀 없이 벽판의 제조를 가능케 하는 석고 벽판의 제조에서 첨가제로서 유용한 종자 결정 코팅에 관한 것이다. 본 발명은 또한 첨가제로 처리된 외장재 및 선행 기술 방법과 비교하여 필요한 건조 에너지의 양을 상당하게 감소시킨 석고 벽판의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 습윤 플라스터에 대한 개선된 결합 친화력을 갖는 석고 벽판의 외장재 구성성분 제조 방법에 관한 것이다.
석고 벽판 산업은 내부 석고 플라스터 코어를 둘러싸는 외장재, 전형적으로는 헤비 캘리퍼(caliper) 종이의 두 외부 층 사이에 효과적인 접착 결합을 보장하도록 고안된 방법을 통하여 벽판을 생산한다. 당업계는 전통적으로 외장재에 대한 접착을 증진시키기 위해 플라스터 코어에 대량의 전분 결합제를 첨가해 왔다. 당업계에서는 또한 플라스터에 대단히 과량의 물을 첨가하여, 두 외장재 층 사이의 플라스터의 건조 동안, 과량의 물을 습윤 플라스터로부터 외장재 내로 이동시켜, 그것과 함께 전분 결합제를 운반함으로써 외장재 표면에 대한 플라스터의 결합을 구축할 수 있도록 하였다. 하지만, 그러한 방법은 석고 플라스터 코어로부터 과량을 물을 이동 및 증발시키는데 필요한 건조 에너지의 양으로 인하며 매우 에너지-집약적이다.
석고 벽판 제조업자들에게 건조 비용이 상당히 증가해왔기 때문에 벽판의 생산에 사용되는 물의 양을 감소시키려는 전반적인 산업적 요구가 존재한다. 감소된 플라스터 대 물 비가 본 발명으로 달성가능할 수 있음이 또한 명백하며, 이는 따라서 더욱 고강도의 벽판을 생성시킬 수 있다. 강도는 또한 종이 강도를 증가시킴에 의한 종자 결정 코팅의 외장 층 상의 도포로 개선될 수 있으며, 이는 전체 벽판 강도에 중요한 영향을 미친다.
예상치 못하게, 습윤 플라스터 코어에서 전분 및 고비율의 물을 사용하는 것을 대체하면서, 여전히 계속 외장재 층과 플라스터 코어 사이에 강한 결합을 달성할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명은 외장재 층을 습윤 플라스터와 접촉시키기 전에 벽판의 외장재 층에 종자 결정 코팅을 포함하는 표면 처리를 적용함으로써, 외장재 층에의 플라스터 결합을 증진시키는 석고 벽판의 제조 방법에 관한 것이다. 플라스터 구성성분은 그 후 비교적 소량의 물을 이용하면서도, 여전히 이 기판에 대한 강한 결합을 형성할 수 있다.
본 발명은 또한 전분 결합제가 거의 또는 전혀 없이 벽판의 제조를 가능케 하는 석고 벽판의 제조에서 첨가제로서 유용한 종자 결정 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 종자 결정 코팅으로 처리된 외장재 층에 관한 것이다.
추가적으로, 본 발명은 내부 석고 플라스터 코어, 및 내부 석고 플라스터 코어의 표면에 부착된 하나 이상의 처리된 외장재 층을 갖고, 여기서 외장재 층이 종자 결정 코팅으로 처리된 표면을 갖는 벽판에 관한 것이다. 내부 석고 플라스터 코어의 표면은 종자 결정 코팅으로 처리된 외장재 층의 표면에 부착된다.
벽판에서의 사용을 위한 처리된 외장재는 외장재 층을 함유하며, 그 위에 종자 결정의 층이 부착된다. 이 외장재는 일반적으로 "종이"로 알려져 있지만, 더욱 특히는 종이, 유리 섬유 시트 및 합성 시트재로 이루어진 군으로부터 선택된다.
외장재는 접착 제제(adhering agent)가 종자 결정을 외장재의 표면에 부착시키는 방식으로 처리된다. 이 처리는 첫번째로 외장재의 표면을 젖게 하기 위해서 외장재의 표면을 일정량의 물에 접촉시키는 단계 및 이어서 분말로서의 종자 결정을 젖은 외장재 표면에 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 별법으로, 종자 결정을 액체에, 이를테면 물에 용해시키거나 현탁시키고 외장재의 표면에 도포할 수 있으며, 이 젖은 외장재 표면을 이어서 건조하도록 한다. 별법으로, 접착 제제는 표면 처리 접착제를 포함할 수 있다. 표면 처리 접착제는 종자 결정 코팅을 형성하기 위해 종자 결정을 외장재의 표면에 부착하게 하는 임의의 접착제, 이를테면 예를 들어 용제-기재(solvent-based), 수성-기재(aqueous-base) 또는 무용제 접착제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 표면 처리 접착제는 물 및 라텍스 결합제를 포함하며, 이들은 외장재 표면에 도포되어 이어서 분말로서의 종자 결정을 젖은 외장재 표면에 도포함으로써 종자 결정 코팅을 형성할 수 있다. 표면 처리 접착제는 또한 종자 결정, 레올로지 개질제, 이를테면 셀룰로오스 에테르 또는 생체 고분자 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
이 발명 전에, 석고의 외장재 구성성분에의 적절한 결합을 보장하기 위해 석고 벽판에 많은 양의 전분 및 물이 필요했었다.
본 발명은 물/플라스터 비를 감소시키고 그로써 벽판을 제조하는데 감소된 에너지 요구조건을 제공하여 더 낮은 물/플라스터 비의 사용을 통한 벽판을 가능케하는 장점을 갖는다. 본 발명은 그러므로 개선된 특성을 갖는 벽판의 생산을 가능케 하는 방법을 나타낸다.
석고 벽판의 외장재 층이 벽판의 플라스터 내부 코어의 외장재로의 결합 경향을 증진시키기 위해 종자 결정 코팅으로 표면 처리될 수 있다는 것을 예상치 못하게 발견하였다. 이 증진된 결합 경향 또는 친화력은 다시 플라스터 코어가 더 낮은 물 및 전분 함량으로 배합될 수 있게 하며, 이는 벽판을 건조시키는데 필요한 에너지의 양을 감소시킨다. 벽판의 플라스터 코어의 전분 함량을 감소 또는 제거하는 장점들 중에서 생성된 벽판은 높은 습도 또는 미생물의 성장을 촉진시키는 다른 유리한 환경 조건에 노출되었을 경우 잠재적으로 미생물이 공격하기에 덜 쉽다는 것이다.
본 발명은 석고 벽판의 제조에 유용한 외장재 층의 표면 처리에 관한 것이며, 여기서 종자 결정의 일정량이 외장재의 표면에 부착되어 종자 결정 코팅 표면 처리된 외장재를 제조한다. 종자 결정은 그 후 석고 벽판의 제조에서 습윤 플라스터와 접촉하게 될 경우 뒤이은 결정 성장을 하여 그로써 벽판의 석고 코어와 외장재 층 사이의 접착을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 사용하기에 바람직한 종자 결정은 하기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
방해석, CaCO3
중정석, BaSO4
글라우버 염, Na2SO4
알라우네(Alaune), 황산알루미늄칼륨, KAl(SO4)2 x 12 H2O
백운석, CaMg(CO3)2
마그네사이트, MgCO3
황산칼륨, K2SO4
황산철, Fe2[SO4]3 / FeSO4
황산알루미늄, Al2[SO4]3
및 그들의 다른 결정수 함유 유도체.
본 발명에서 사용하기에 더욱 바람직한 종자 결정은 하기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
무수석고 CaSO4 [무수]
반수석고 CaSO4 x 1/2 H2O [반수]
이수석고 CaSO4 x 2 H2O [이수]
접착 제제는 벽판의 외장재의 표면 처리로서 사용되어 종자 결정을 외장재에 부착시킨다. 이 처리는 첫번째로 외장재의 표면을 젖게 하기 위해서 외장재의 표면을 일정량의 물에 접촉시키는 단계 및 이어서 분말로서의 종자 결정을 젖은 외장재 표면에 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 별법으로, 종자 결정을 액체에, 이를테면 물에 용해시키거나 현탁시키고 외장재의 표면에 도포할 수 있으며, 이 젖은 외장재 표면이 이어서 건조하도록 한다. 다르게는, 접착 제제는 표면 처리 접착제를 포함할 수 있다. 표면 처리 접착제는 종자 결정 코팅을 형성하기 위해 종자 결정을 외장재의 표면에 부착하게 하는 임의의 접착제, 이를테면 예를 들어 용제-기재, 수성-기재 또는 무용제 접착제일 수 있다. 바람직하게는, 표면 처리 접착제는 물 및 라텍스 결합제를 포함하며, 이들은 외장재 표면에 도포되어 이어서 종자 결정을 분말로 젖은 외장재 표면에 도포함으로써 종자 결정 코팅을 형성할 수 있다. 표면 처리 접착제는 또한 종자 결정, 레올로지 개질제, 이를테면 셀룰로오스 에테르 또는 생체 고분자 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
표면 처리 접착제는 또한 선택적으로 레올로지 개질제, 안정화제 및 방부제로서 그러한 추가 성분을 함유할 수 있다.
표면 처리 접착제가 라텍스 접착제를 포함하는 경우, 표면 처리 접착제의 라텍스 결합제 구성성분은 바람직하게는 표면 처리 접착제의 약 0.5 내지 55 중량%의 범위이다. 표면 처리 접착제의 라텍스 결합제 구성성분은 통상적으로 이용 가능한 라텍스 중합체로부터 선택될 수 있고 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리(비닐 아세테이트)(PVOAc)라텍스, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 아크릴성-기재 중합체, 비닐 아크릴성-기재 중합체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 라텍스 결합제 구성성분은 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 또는 폴리(비닐 아세테이트)(PVOAc)라텍스이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 라텍스 접착제의 한 형태는 재분산성 분말이다.
레올로지 개질제, 염, 촉진제 및 분산제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 다른 수용성 종이 표면 처리 접착제에서 첨가제로 사용되어 처리된 외장재 및 생성된 벽판의 다른 특성에 영향을 미칠 수 있다. 바람직한 레올로지 개질제는 셀룰로오스 에테르를 포함한다. 본 발명에서 사용되는 셀룰로오스 에테르는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 메틸히드록시에틸셀룰로오스(MHEC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 소수성으로 개질된 히드록시프로필셀룰로오스(HMHPC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 에틸히드록시에틸셀룰로오스(EHEC), 소수성으로 개질된 히드록시에틸셀룰로오스(HMHEC), 양이온성 소수성으로 개질된 히드록시에틸셀룰로오스(양이온성 HMHEC), 및 음이온성 소수성 개질된 히드록시에틸셀룰로오스(음이온성 HMHEC)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
레올로지 개질제는 또한 생체 고분자를 포함할 수 있다. 바람직한 생체 고분자는 크산탄 검, 웰란 검 또는 디우탄 검을 포함한다.
본 발명의 한 측면은 표면 처리 접착제가, 종자 결정 물질 및 레올로지 개질제를 함유할 경우, 많은 양의 종자 결정을 갖는 유체(fluid) 혼합물을 야기한다는 것이다. 많은 양의 종자 결정이란 표면 처리 접착제의 약 2 중량% 또는 초과, 바람직하게는 약 10 중량%의 종자 결정의 양이다. 바람직한 레올로지 개질제는 크산탄, 웰란 또는 디우탄 검이다.
실제로, 접착 제제는 외장재의 표면에 종이 전환의 업계에서 전형적으로 사용되는 임의의 기계적 방법으로 도포되며, 독터 블레이드 사용, 롤 사용, 퍼들 도포기 사용, 사이즈 프레스 사용, 커튼 코터 사용, 워터 박스 사용, 또는 스프레이 도포기의 사용을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 접착 제제는 벽판 제조에 이용되는 외장재의 내부 표면의 한 면 또는 양 면에 도포되어 종자 결정을 외장재에 부착시켜 종자 결정 코팅을 제조할 수 있는 표면-처리된 면을 갖는 외장재를 제조한다. 접착 제제가 물을 구성하지 않는 경우, 종이를 처리하는데 사용되는 접착 제제의 양은 약 0.1 gm/m2 초과, 바람직하게는 약 0.1 gm/m2 내지 20 gm/m2 초과의 범위, 바람직하게는 약 0.5 내지 4 gm/m2, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 3 gm/m2, 계속 더욱 바람직하게는 약 1.5 내지 2.5 gm/m2 범위의 양이다(건조 후 고체를 기준으로 함(물 없이)). 접착 제제를 이 범위로 코팅으로 도포함으로써, 플라스터가 전분을 아예 함유하지 않거나 표준 관행에 비해 감소된 양의 전분을 함유하는 경우에, 접착 제제는 종자 결정의 외장재 층에의 접착을 촉진시키며, 이는 다시 외장재 층의 벽판의 플라스터 내부 코어에의 부착을 증가시킨다.
본 발명에서 사용하는 외장재는 종이, 유리 섬유 및 합성 물질로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 종이는 코팅, 왁싱 또는 미코팅될 수 있다.
외장재는 부직포 또는 직포 물질의 형태 또는 직물, 스크림, 필름, 시트 또는 호일의 형태일 수 있다.
외장재가 합성물질인 경우 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
외장재가 유리 섬유 물질일 경우, 이들 물질은 (1) 광물류 물질, 이를테면 유리 섬유를 포함할 수 있다. 매트는 연속 또는 불연속 스트랜드 또는 섬유를 포함할 수 있고 직포 또는 부직포의 형태일 수 있다. 외장재는 부직포 매트, 이를테면 절단(chopped) 스트랜드로 제조된 것을 포함할 수 있고 연속 스트랜드는 만족스럽게 사용될 수 있고 직포 물질보다 덜 비싸다. 그러한 매트의 스트랜드는 전형적으로 적절한 접착제로 함께 부착되어 단일 구조를 형성한다. 부직포 섬유 매트는 예를 들어 약 10 내지 약 40 밀리미터 범위의 두께일 수 있다.
외장재가 원하는 수준의 다공도를 갖는 경우에, 이를테면 특정 종이 및 다른 부직포 물질, 및 특정 직포 직물 등에서, 종자 결정 코팅 면을 갖는 외장재를 제조할 때 접착 제제 및 궁극적인 종자 결정 코팅이 외장재의 다공도에 최소한의 효과를 미치는 것이 바람직하다. 이 외장재 다공도의 보존은 습윤 플라스터가 종자 결정 코팅 면을 갖는 외장재의 처리된 표면에 도포된 후, 이 표면에서 발견된 물이 외장재 층을 통해 쉽게 증발할 수 있기 때문에 벽판의 생산에 유용성이 있다. 외장재의 다공도 특성은 "낮은" 설정으로의 하제티 다공도 측정장치(Hagerty Porosimeter apparatus)를 수반하는 "걸리(Gurley) 다공도"라고 불리는 표준 시험 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
일 단계 연속 방법을 원한다면, 접착 제제 및 종자 결정은 외장재의 표면에 도포되고 습윤 플라스터는 그 후 종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재에 도포될 수 있다.
종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재는 기계적 방법으로 습윤 플라스터의 층의 한 면 또는 양 면이 종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재의 종자 결정 코팅된 표면과 접촉하게 되어 건축 분야에 유용한 벽판 조성물을 제조함으로써 벽판으로 전환된다. 본 발명의 경우에서 습윤 플라스터는 바람직하게는 전분을 함유하지 않거나 선행 기술에 비해 감소된 양의 전분을 함유한다. 습윤 플라스터는 또한 일반적으로 표준 벽판 플라스터 제제(preparation)에 비해 감소된 양의 물을 함유할 수 있다. 그러므로 최종 벽판 조성물의 전분 구성성분의 전체 또는 일부분을 본 발명의 외장재의 종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재로 대체함으로써, 신규한 벽판 조성물이 생성된다.
벽판을 제조하는 방법에서, 미리 제조된 본 발명의 종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재를 이어서 습윤 플라스터의 층과 합하여 벽판을 제조하는 두-단계 방법이 구상된다. 별법으로, 종자 결정 코팅을 외장재 표면에 도포하고, 외장재가 완전히 건조하기 전에, 습윤 플라스터를 종자 결정 코팅된 면을 갖는 외장재에 도포하여 벽판을 제조하는 일 단계 방법 또한 구상된다.
본 발명은 추가로 하기 실시예로 설명된다. 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 나타내낸 것이며, 특별히 다르게 명시되지 않는 한 부 및 백분율은 중량에 대한 것이다.
실시예
실시예 1
첫번째로, 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 200 x 300 mm의 크기로 잘랐다. 그 후 종이를 5 중량% 재분산성 분말의 수돗물에의 라텍스 분산액을 사용하여 수직 위치에서 대략 1 g/m2으로의 무기 스프레이(airless spray)를 통해 코팅했다. 스프레이를 하고 바로 직후에, 종자 결정, 이수석고를 젖은 종이 표면 위에 뿌렸다.
주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 종자 결정 표면-처리된 면을 함유하는 종이를 사용하여 시험 견본을 제조했고 다음 방법을 사용했다:
- 알라바스터(Alabaster) 모델 석고를 55 중량% 물과 손으로 혼합함;
- 이 슬러리(slurry)를 제조된 종이의 한 면 상에 놓여 있는 시험 고리에 채웠고 채운 후에 두번째 시트로 덮음;
- 시험 견본을 석고 경화(setting)가 시작될 때까지 함께 압축함; 및
- 40℃에서의 건조로부터 24시간 후, 종이를 벗겼고 접착성을 판단함.
전분이 없는 시험 견본에 비하여, 이 방법은 표 1에 설명된 것과 같이 적당한 개선을 제공한다.
실시예 2
첫번째로, 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 200 x 300 mm의 크기로 잘랐다. 그 후 손으로 종이를 수돗물에 대략 5분 동안 담갔고 이어서 종자 결정, 반수 석고를 젖은 종이 표면 상에 흩뿌렸다.
주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 적절하게 부착되지 않은 종자 결정을 종이 표면으로부터 제거했다. 그 후 시험 견본을 제조했고 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 시험했다.
다른 시험에 비해서, 종자 결정 표면-처리된 면을 함유하는 종이는 표 1에 설명된 것과 같이 석고 코어에 매우 우수한 접착성을 보였다.
실시예 3
첫번째로, 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 200 x 300 mm의 크기로 잘랐다. 그 후 손으로 종이를 황산칼슘 이수화물의 수성 현탁액에 대략 5분 동안 담갔다.
주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 적절하게 부착되지 않은 종자 결정을 종이 표면으로부터 제거했다. 그 후 시험 견본을 제조했고 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 시험했다.
전분이 없는 시험 견본에 비하여, 종이와 석고 코어 간의 접착은 표 1에 설명된 것과 같이 적당했다.
실시예 4
첫번째로, 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 200 x 300 mm의 크기로 잘랐다. 그 후 종이를 10% 아쿠아파스TM(AquapasTM) N2090 재분산성 비닐 아세테이트 - 수돗물 내 에틸렌 공중합체 중합체 분말(애쉬랜드 인크(Ashland Inc.)에서 입수 가능)의 수성 현탁액으로 스프레이 코팅했다. 종이를 건조 기준에서 1.75 및 5 중량% 라텍스로 코팅했다.
주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 시험 견본을 제조했고 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 시험했다.
전분이 없는 시험 견본에 비해서, 외장재와 석고 코어 사이에 생성된 접착성은 표 1에 설명된 것과 같이 우수했다.
Figure pct00001
외장재의 접착성은 하기 평가 시스템을 사용하여 평가되었다:
* = 불량함
** = 적당함
*** = 우수함
**** = 매우 우수함
***** = 탁월함
실시예 5
첫번째로 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 200 x 200 mm의 크기로 잘랐고 0.01 g의 정확도로 무게를 달았다. 82% 황산칼슘 이수화물, 17.5% 아쿠아파스TM N 2090 재분산성 비닐 아세테이트 - 에틸렌 공중합체 중합체 분말(애쉬랜드 인크에서 입수 가능) 및 0.5% 수퍼콜(Supercol)® XG 80 크산탄 검(애쉬랜드 인크에서 입수 가능)을 함유하는 건조 혼합물의 10 g을 수돗물의 90 g에 첨가했다. 혼합물을 자석 교반기로 20분 동안 교반했다. 후에, 종이를 (수직 위치에서) 무기 스프레이를 사용하여 m2 당 제조된 분산액의 20.0 g으로 코팅했다.
종이를 0.01 g의 정확도로 다시 무게를 달아 정확한 양(m2당 2.0 g 고체)이 도포되었는지를 확인했다. 주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 종자 결정 코팅을 갖는 외장재를 사용하여 석고 판을 제조했다. 시험 판은 하기의 방법에 따라 제조하였다:
- 30 g 거품 용액(0.01% 공기-연행제(air-entraining agent)(AEA), 라우릴 폴리에테르 술페이트의 암모늄염)을 사용하여 핸드 믹서를 이용해 90초 동안 혼합함으로써 거품을 제조함;
- 600 g 석고를 사용하여 거품 물을 계산을 넣었을 때 55 중량% 물인 슬러리를 제조함;
- IKA® 베르케 게엠바하 앤 캄퍼니. 카게(Werke GmBH & Co. Kg) 자석 교반기로 15초 동안 혼합함;
- 거품을 석고 슬러리에 첨가함;
- IKA® 베르케 게엠바하 앤 캄퍼니. 카게 자석 교반기로 15초 동안 혼합하여 균일하게 발포된 슬러리를 얻음;
- 종자 결정 코팅 면을 함유하는 종이를 종자 결정 코팅면을 위로 하는 형태로 놓고, 석고 슬러리를 첨가함(판의 두께: 약 10mm);
- 석고 슬러리를 함유하는 형태를 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 두번째 층으로 덮음;
- 석고 코어의 경화 후에 형태를 제거함;
- 주변 조건에서 15 내지 30분 성숙기; 및
- 판을 항량(constant weight)으로 건조하기 위해 캐비넷 건조기에서 건조하는 단계.
접착성 시험을 위한 시험 방법:
덮개와 건조된 석고 판 사이의 접착성을 시험하기 위해, 크로스 커트(cross cut)를 판의 외장재에 행했다. 그 후, 외장재를 손으로 벗겼고 석고 코어 상에 남아있는 외장재의 영역을 육안으로 평가했다.
전분이 없는 석고 판에 비해, 실시예 5의 석고 판은 눈에 띄는 개선을 보여주었다.
실시예 6
첫번째로 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 50 x 145 mm의 크기로 잘랐고 0.01 g의 정확도로 무게를 달았다. 82 중량% 종자 결정, 17.5 중량% 아쿠아파스TM N2090 재분산성 비닐 아세테이트 - 에틸렌 공중합체 중합체 분말(애쉬랜드 인크에서 입수 가능) 및 0.5 중량% 수퍼콜® XG 80 크산탄 검(애쉬랜드 인크에서 입수 가능)을 함유하는 건조 혼합물의 10 g을 수돗물의 90 g에 첨가했다. 혼합물을 자석 교반기로 20분 동안 교반했다. 후에, 종이를 (수직 위치에서) 무기 스프레이를 사용하여 m2 당 제조된 분산액의 20.0 g으로 코팅했다.
사용된 종자 결정은 다음과 같다:
탄산칼슘 (플루카(Fluka) 21060)
황산나트륨 (리델 드 하엔(Riedel de Haen) 13464)
황산철-Ⅱ (리델 드 하엔(Riedel des Haen) 12353)
황산알루미늄-수화물 (리델 드 하엔(Riedel de Haen) 11046)
황산바륨 (어플리켐(AppliChem) A4911, 1000)
황산알루미늄칼륨 (어플리켐 A4396, 1000)
탄산마그네슘 (시그마(Sigma) 63062)
황산칼륨 (크래프트(Kraft) 06170.3600)
백운석 (90 μm, 돌로미트워크 제텐버그(Dolomitwerk Jettenberg))
종이를 0.01 g의 정확도로 다시 무게를 달아 정확한 양(m2당 약 2.0 g 고체)이 도포되었는지를 확인했다. 주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 종자 결정 코팅을 갖는 외장재를 사용하여 석고 판을 제조했다. 시험 판은 하기의 방법에 따라 제조하였다:
- 200 g 석고를 사용하여 55 중량% 물인 슬러리를 제조함;
- 핸드 믹서로 15초 동안 혼합함;
- IKA 교반기로 15초 동안 혼합하여 균일한 슬러리를 얻음;
- 종자 결정 코팅 면을 함유하는 종이를 종자 결정 코팅면을 위로 하는 형태로 놓고, 석고 슬러리를 첨가함(판의 두께: 약 10mm);
- 석고 슬러리를 함유하는 형태를 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 두번째 층으로 덮음;
- 주변 조건에서 15 내지 30분 성숙기; 및
- 판을 항량으로 건조하기 위해 캐비넷 건조기에서 건조하는 단계.
실시예 7
첫번째로 외장재를 50 x 145 mm의 크기로 잘랐고 0.01 g의 정확도로 무게를 달았다. 82 중량% 황산칼슘 이수화물, 17.5 중량% 아쿠아파스TM N 2090 재분산성 비닐 아세테이트 - 에틸렌 공중합체 중합체 분말(애쉬랜드 인크에서 입수 가능) 및 0.5 중량% 수퍼콜(Supercol)® XG 80 크산탄 검(애쉬랜드 인크에서 입수 가능)을 함유하는 건조 혼합물의 10 g을 수돗물의 90 g에 첨가했다. 혼합물을 자석 교반기로 20분 동안 교반했다. 후에, 외장재를 (수직 위치에서) 무기 스프레이를 사용하여 m2 당 제조된 분산액의 20.0 g으로 코팅했다.
사용된 외장재는 다음과 같다:
섬유유리 시트
알루미늄 호일
발포된 고무
면, 직포 직물, 210 g/m2
실크, 직포 직물, 폰지(Ponge) 08
폴리에틸렌 호일
종이를 0.01 g의 정확도로 다시 무게를 달아 정확한 양(m2당 2.0 g 고체)이 도포되었는지를 확인했다. 주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 종자 결정 코팅을 갖는 외장재를 사용하여 석고 판을 제조했다. 시험 판은 하기의 방법에 따라 제조하였다:
- 200 g 석고를 사용하여 55 중량% 물인 슬러리를 제조함;
- 핸드 믹서로 15초 동안 혼합함;
- IKA 교반기로 15초 동안 혼합하여 균일한 슬러리를 얻음;
- 종자 결정 코팅 면을 함유하는 종이를 종자 결정 코팅면을 위로 하는 형태로 놓고, 석고 슬러리를 첨가함(판의 두께: 약 10mm);
- 석고 슬러리를 함유하는 형태를 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 두번째 층으로 덮음;
- 주변 조건에서 15 내지 30분 성숙기; 및
- 판을 항량으로 건조하기 위해 캐비넷 건조기에서 건조하는 단계.
실시예 8
첫번째로 전형적인 공업용 석고 벽판 종이를 포함하는 외장재를 50 x 145 mm의 크기로 잘랐고 0.01 g의 정확도로 무게를 달았다. 종이를 접착제와의 기법으로 롤로 코팅했다. 예외는 종이에 스프레이 도포된 스프레이 접착제이다. 그 후 황산칼슘 이수화물을 접착제의 위에 도포했다.
사용된 접착제는 다음과 같다:
메틸히드록시프로필셀룰로오스(MHPC)의 10% 용액
용제-기재 에어로졸 스프레이 접착제 (UHU 알레스클레베르(Alleskleber)에서 입수 가능한 UHU 스프루클레베르(Spruhkleber))
폴리비닐알콜의 10% 용액
종이를 0.01 g의 정확도로 다시 무게를 달아 정확한 양(m2당 약 2.0 g 고체)이 도포되었는지를 확인했다. 주변 조건에서 24시간 동안 건조 후에, 종자 결정 코팅을 갖는 외장재를 사용하여 석고 판을 제조했다. 시험 판은 하기의 방법에 따라 제조하였다:
- 200 g 석고를 사용하여 55 중량% 물인 슬러리를 제조함;
- 핸드 믹서로 15초 동안 혼합함;
- IKA 교반기로 15초 동안 혼합하여 균일한 슬러리를 얻음;
- 종자 결정 코팅 면을 함유하는 종이를 종자 결정 코팅면을 위로 하는 형태로 놓고, 석고 슬러리를 첨가함(판의 두께: 약 10mm);
- 석고 슬러리를 함유하는 형태를 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 두번째 층으로 덮음;
- 주변 조건에서 15 내지 30분 성숙기; 및
- 판을 항량으로 건조하기 위해 캐비넷 건조기에서 건조하는 단계.
실시예 6 내지 8에서 접착성 시험을 위한 시험 방법:
건조된 석고 판 상의 덮개의 접착성을 시험하기 위해, 판의 외장재를 자동 강도 조절 인력(pull) 기계, 재질 분석기(texture analyzer) TA.XT플러스에 연결했다. 외장재를 당기는데 필요한 힘을 측정했다. 재질 분석기를 수직 위치로 놓았다. 스크류 클램프(screw clamp)를 장치 팔에 고정시켰다. 스크류 클램프를 영점 조절을 위해 TA 테이블 근처로 이동시켰다. 승강 테이블(lifting table)을 코어 및 덮개 시트(5 x 14.5 cm)를 갖는 고리가 위치한 TA 테이블 바로 위에 설치했다. 윗면 덮개를 스크류 클램프 내에 고정시켰다. TA.XT플러스 소프트웨어가 사용된 재질 분석기는 하기 변화를 갖는 "버르클벙 본 타박블라턴(Verklebung von Tabakblattern)"이었다: 측정 거리는 10 cm에서 20 cm로, 측정 속도는 10 mm/분이었다. 접착은 첫번째 90 초 동안은 뉴턴[N] 값의 최대 힘으로 측정했다.
전분이 없는 석고 판에 비해, 실시예 6 내지 8의 석고 판은 눈에 띄는 개선을 보여주었다. 눈에 띄는 개선은 전분 없는 기준과 비교해 접착성의 100% 초과 증가이다.
본 발명은 실제로 가정된 특정 실시양태 또는 변형의 다양한 면으로 설명되고, 기재되며 나타내었지만, 본 발명의 범위를 그로써 제한하려고 의도된 것이 아니고 그렇게 간주하여서는 안되며, 본원의 내용에 의해 제안될 수 있는 그러한 다른 변형 또는 실시양태는 특히 본원에 첨부된 청구항의 넓이 및 범위 내에 있는 것으로 특히 포함된다.

Claims (19)

  1. 외장재의 표면에 결합된 일정량의 CaCO3, CaSO4, BaSO4, Na2SO4, KAl(SO4)2, CaMg(CO3)2, MgCO3, K2SO4, Fe[SO4]3/FeSO4, Al2[SO4]3, 및 그들의 수화물 형태로 이루어진 군으로부터 선택된 종자 결정으로 표면 처리된 외장재를 포함하는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 종자 결정은 CaSO4 및 그것의 수화물 형태를 포함하는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  3. 제2항에 있어서, 상기 CaSO4가 그것의 무수석고 형태로 있는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  4. 제2항에 있어서, 상기 CaSO4가 반수화물 형태로 있는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  5. 제2항에 있어서, 상기 CaSO4가 이수화물 형태로 있는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외장재는 종이, 유리 섬유 시트 및 합성 시트재로 이루어진 군으로부터 선택되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  7. 제6항에 있어서, 상기 합성 시트재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재.
  8. a) 외장재를 수득하는 단계;
    b) 일정량의 CaCO3, CaSO4, BaSO4, Na2SO4, KAl(SO4)2, CaMg(CO3)2, MgCO3, K2SO4, Fe[SO4]3/FeSO4, Al2[SO4]3, 및 그들의 수화물 형태로 이루어진 군으로부터 선택된 종자 결정을 수득하는 단계; 및
    c) 종자 결정을 외장재의 하나 이상의 표면에 부착하여 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 표면을 수득하는 단계
    를 포함하는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 종자 결정을 부착하는 단계가
    ⅰ 일정량의 접착 제제를 수득하는 단계;
    ⅱ 접착 제제를 외장재의 하나 이상의 표면에 도포하는 단계; 및
    ⅲ 이어서 종자 결정을 외장재의 하나 이상의 표면에 도포하여 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 표면을 수득하는 단계
    를 통해 달성되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접착 제제가 물인, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 접착 제제가 접착제인, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 접착제가 용제-기재, 수성-기재 또는 무용제 접착제로 이루어진 군으로부터 선택되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 접착제가 라텍스 접착제를 포함하는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 라텍스 접착제는 재분산성 분말의 형태인, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 접착 제제가 독터 블레이드, 롤, 퍼들 도포기, 사이즈 프레스, 커튼 코터, 워터 박스, 및 스프레이 도포기로 이루어진 군으로부터 선택된 도포 수단으로 외장재의 하나 이상의 표면에 도포되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  16. 제8항에 있어서, 상기 종자 결정을 부착하는 단계가
    ⅰ 물을 흡수할 수 있는 외장재를 수득하는 단계;
    ⅱ 일정량의 물을 접착 제제로서 외장재의 하나 이상의 표면에 도포하는 단계; 및
    ⅲ 이어서 종자 결정을 외장재의 하나 이상의 표면에 도포하여 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 표면을 수득하는 단계
    를 통해 달성되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  17. 제8항에 있어서, 석고 벽판에서 사용하기 위한 외장재로서 종이를 사용하는 단계를 추가로 포함하고, 이 경우 상기 종자 결정을 부착하는 단계가 종이 생산 공정 동안에 종자 결정을 종이의 젖은 표면에 도포하여 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 표면을 수득하는 것을 통해 종이 생산 공정 동안에 달성되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  18. 제8항에 있어서, 상기 종자 결정을 부착하는 단계가
    ⅰ 물을 흡수할 수 있는 외장재를 수득하는 단계;
    ⅱ 일정량의 물 및 일정량의 종자 결정을 포함하는 슬러리 또는 용액을 제조하는 단계;
    ⅲ 물 및 종자 결정을 포함하는 슬러리를 외장재의 하나 이상의 표면에 도포하여 종자 결정 코팅을 갖는 외장재의 표면을 수득하는 단계
    를 통해 달성되는, 석고 벽판에서 사용하기 위한 처리된 외장재의 제조 방법.
  19. 내부 석고 플라스터 코어; 및
    외장재의 표면에 결합된 일정량의 CaCO3, CaSO4, BaSO4, Na2SO4, KAl(SO4)2, CaMg(CO3)2, MgCO3, K2SO4, Fe[SO4]3/FeSO4, Al2[SO4]3, 및 그들의 수화물 형태로 이루어진 군으로부터 선택된 종자 결정으로 표면 처리된 외장재를 포함하는 처리된 외장재
    를 포함하는 벽판.
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