KR20140105749A - 개질된 시멘트 조성물, 건조 모르타르 및 시멘트가 없는 혼합물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조성물의 전체 건조 중량에 대하여 1 내지 10 중량%의 재분산성(redispersible) 폴리머 분말(RDP) 및 0.1 내지 1.0 중량%의 특정된 양으로 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 시멘트 조성물과 비교하여 미끄럼 방지성이 증가되거나/되고 응결시간이 감소된 개질 시멘트 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기한 방법에서 사용하기 위한 시멘트, RDP, 수용성 셀룰로스 에테르 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 건조 모르타르, 및 상기한 방법에서 사용하기 위한 시멘트 결합제에 첨가될 수 있는 수용성 셀룰로스 에테르 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 시멘트가 없는 혼합물을 제공한다.

Description

개질된 시멘트 조성물, 건조 모르타르 및 시멘트가 없는 혼합물의 제조방법{A METHOD FOR PROVIDING MODIFIED CEMENT COMPOSITIONS, DRY MORTARS AND CEMENT-FREE MIXTURES}
본 발명은 조성물의 전체 건조 중량에 대하여 각각 1.0 내지 10 중량%의 재분산성(redispersible) 폴리머 분말(RDP) 및 0.1 내지 1.0 중량%의 특정된 양으로 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 시멘트 조성물과 비교하여 미끄럼 방지성이 증가되고 응결시간이 감소된 개질 시멘트 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기한 방법에서 사용하기 위한 시멘트, RDP, 수용성 셀룰로스 에테르 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 첨가제를 포함하는 건조 모르타르, 및 상기한 방법에서 사용하기 위한 시멘트에 첨가될 수 있는 RDP, 수용성 셀룰로스 에테르 및 젤라틴 및/또는 벤토나이트를 포함하는 시멘트가 없는 혼합물, 및 임의로 골재(aggregate materials)를 제공한다.
시멘트 조성물은 일반적으로 사용 시에 시멘트 모르타르, 즉 모르타르의 전체 건조 중량에 대하여 10 중량% 이상의 시멘트를 포함하는 건조 혼합물을 얻어진 시멘트 조성물을 건조 시 이를 응결 및 경화하기 전에 표면에 적용할 수 있는 충분한 양의 물과 조합하여 제조된다. 이러한 시멘트 조성물은 접착 조성물, 구체적으로 타일 접착 조성물로 사용되어 응결과정이 완료되면 두 표면을 함께 강력하게 결착할 수 있다.
일반적인 시멘트 조성물은 대개 시멘트 및 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 모래, 석회, 분산제, 증점제 및 가소제의 조합물을 포함하고, 그에 따라 물리적 특성이 향상된 개질 시멘트 조성물을 제공한다. 구체적으로, 규사와 같은 미세 골재의 사용이 알려져 있다. 또한, 습윤제 또는 수분 보유 첨가제(water retention additive)는 시멘트 조성물 및/또는 얻어진 경화물의 물리적 특성에 유리한 효과를 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 초기 수화공정과 건조 시 조성물이 응결 및 경화할 때 후속하는 수분 제거에 따라 크게 달라진다. 예를 들어, 습윤제 또는 수분 보유 첨가제의 혼입은 오픈 타임, 응결속도 및 건조 시간을 증가시킬 수 있다.
폴리사카라이드 유도체, 구체적으로 수용성 셀룰로스 에테르 화합물을 수분 보유 첨가제로서 시멘트 조성물에 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 예를 들어, US-A-4402752에서는 건조상태로, 모래, 포틀랜드(Portland) 시멘트 및 음이온성 폴리아크릴아미드와 벤토나이트 클레이를 포함하여 개선된 셀룰로스 에테르를 함유하는 물과의 혼합에 맞추어진 건조-세팅 모르타르 조성물을 기술하고 있다. 이 문헌에서는 조성물 중에 재분산성 폴리머 분말의 사용에 대해서 언급하지 않았다.
셀룰로스 에테르 이외에, 시멘트 조성물은 다른 첨가제를 함유하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, US-A-2005/0241539에서는 타일 시멘트 조성물을 제조하는데 사용하기 위한 혼합물 조성물을 기술하였으며, 여기서 얻어진 건조 타일 시멘트는 0.1 내지 2.0 중량%의 알킬하이드록시알킬 셀룰로스 및/또는 원면 린터 (linter)로부터 제조된 하이드록시알킬 셀룰로스 및 0.0001 내지 15 중량%의 첨가제 적어도 하나를 포함한다. 이 문헌에 총칭적으로 기술된 특정 첨가제 목록에는 재분산성 폴리머 분말, 젤라틴 및 벤토나이트가 포함되어 있다. 그러나, 이 문헌은 셀룰로스 에테르, 재분산성 폴리머 분말 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 첨가제를 포함하는 단일 조성물은 기술하지 않았다.
에멀젼 폴리머로부터 제조된 재분산성 폴리머 분말(RDP), 예컨대 비닐 아세테이트/에틸렌 코폴리머, 스티렌/부타디엔 코폴리머, 및 비닐 아세테이트/베르사트산(versatic acid) 비닐 에스테르 코폴리머는 시멘트 조성물의 인장접착강도 등의 기계적 특성을 개선하기 위한 시멘트를 함유하는 타일 접착제(CBTA) 같은 다양한 건축용도로 광범위하게 사용된다.
일반적인 시멘트 건조 모르타르는 전형적으로 습식 또는 건식 경화 상태의 얻어진 시멘트 조성물의 물리적 특성을 개선하기 위해 다양한 첨가제를 함유할 수 있지만, 이러한 조성물의 성능 또는 특성에 심각한 유해효과를 유발하지 않고 RDP 및 셀룰로스 에테르를 함유하는 시멘트 조성물의 응결시간을 단축할 필요가 있다. 또한, 이러한 조성물의 성능 또는 특성에 심각한 유해효과를 유발하지 않고 RDP 및 셀룰로스 에테르를 함유하는 시멘트 조성물의 미끄럼 방지성을 증가할 필요가 있다. 특히, 이러한 조성물의 성능에 심각한 유해효과를 유발하지 않고 응결시간 단축 및 미끄럼 방지성 증가를 모두 얻는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 그의 다양한 측면에서 첨부한 특허청구범위에 개시된 바와 같다.
제1 측면에 따라, 본 발명은 시멘트 조성물과 비교하여 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말과 특정된 양 X(여기서 특정된 양은 0.1 내지 1.0 중량%이다)의 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 미끄럼 방지성이 증가된 개질 시멘트 조성물을 제공하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 a) i) 시멘트; ii) 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말; iii) X에서 Y를 감한 양의 수용성 셀룰로스 에테르; 및 iv) 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 총 Y량(여기서 Y는 0.02X 내지 0.30X이다)을 포함하는 건조 모르타르를 형성하고; b) 건조 모르타르와 물을 조합하여 개질된 시멘트 조성물을 형성하는 것을 포함하며, 여기에서 모든 중량은 시멘트 조성물의 건조 중량을 기준으로 한다.
제2 측면에 따라, 본 발명은 시멘트 조성물과 비교하여 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말과 특정된 양 X(여기서 특정된 양은 0.1 내지 1.0 중량%이다)의 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 응결시간이 단축된 개질 시멘트 조성물을 제공하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 a) i) 시멘트; ii) 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말; iii) X에서 Y를 감한 양의 수용성 셀룰로스 에테르; 및 iv) 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 총 Y량(여기서 Y는 0.02X 내지 0.30X이다)을 포함하는 건조 모르타르를 형성하고; b) 건조 모르타르와 물을 조합하여 개질된 시멘트 조성물을 형성하는 것을 포함하며, 여기에서 모든 중량은 시멘트 조성물의 건조 중량을 기준으로 한다.
제3 측면에 따라, 본 발명은 본 발명의 제1 및/또는 제2 측면에서 사용하기 위한 시멘트, 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말, 수용성 셀룰로스 에테르, 및 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 건조 모르타르를 제공하며, 여기에서 혼합물은 건조 모르타르의 전체 중량에 대하여 수용성 셀룰로스 에테르와 젤라틴을 포함하는 혼합물 0.1 내지 1.0 중량%를 포함하고, 여기서 셀룰로스 에테르 대 젤라틴의 중량비는 49:1 내지 7:3이다.
제4 측면에 따라, 본 발명은 수용성 셀룰로스 에테르, 및 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고 시멘트에 첨가될 수 있는, 본 발명의 제1 및/또는 제2 측면에서 사용하기 위한 시멘트가 없는 혼합물을 제공하며, 여기에서 셀룰로스 에테르 대 젤라틴의 중량비는 49:1 내지 7:3이다.
본 발명에 따라 제조된 시멘트 조성물은 조성물의 성능 또는 특성에 심각한 유해효과 없이 상대적으로 단축된 응결시간 또는 증가된 미끄럼 방지성을 나타낸다. 구체적으로, 본 발명에 따라 제조된 시멘트 조성물은 i) 오픈 타임, 즉 시멘트 내의 시간 의존성 수분 보유, 또는 ii) 모르타르 보관 후 인장접착강도 중 어느 것에서도 유의한 감소를 나타내지 않는다. 이와 관련하여, 인장접착강도의 유의한 감소는 저장 안정성 저하를 나타낼 수 있는 것으로 판단된다. 바람직하게, 본 발명에 따라 제조된 조성물은 조성물의 성능 또는 특성에 대한 심각한 유해효과 없이 응결시간의 상대적 단축과 증가된 미끄럼 방지성을 나타낸다.
명세서 전체에서, 백분율 또는 중량 백분율 등은 달리 특정되지 않는 한, 시멘트 조성물의 건조 중량에 대해 표시된 것이다.
놀라웁게도, 재분산성 폴리머 분말을 포함하는 시멘트 조성물에서 높은 수분 보유성 같은 바람직한 특성을 제공하기 위해 조성물에 일반적으로 첨가된 수용성 셀룰로스 에테르의 양 2 내지 30 중량%를 상기한 바람직한 특성에 대한 심각한 유해효과를 유발하지 않고 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제로 대체하되, 단 조성물 내에 포함된 수용성 셀룰로스 에테르, 젤라틴 및 벤토나이트의 전체 양이 조성물 성분들의 전체 건조 중량에 대하여 0.1 내지 1.0 중량%이면 미끄럼 방지성이 증가하거나/하고 응결시간이 감소하는 것을 발견하였다. 바람직하게, 조성물 내에 포함된 수용성 셀룰로스 에테르, 젤라틴 및 벤토나이트의 전체 양은 조성물 성분들의 전체 건조 중량에 대하여 0.1 내지 0.5 중량%, 보다 더 바람직하게 0.15 내지 0.4 중량%이다. 이러한 바람직한 양의 셀룰로스 에테르와 첨가제는 가공성 성능의 유의한 손실 없이 수분의 양을 약간 감소할 수 있는 것으로 판단된다.
본 발명에서, 수용성 셀룰로스 에테르와 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 첨가제 하나 이상의 혼합물은 7:3 내지 49:1의 중량비로 존재한다. 특히 바람직한 구체예에서, 첨가제는 젤라틴이다. 바람직하게, 셀룰로스 에테르와 첨가제(들)는 4:1 이상, 더욱 바람직하게 9:1 이상의 중량비로 존재한다. 동시에, 셀룰로스 에테르와 첨가제(들)는 바람직하게 97:3 이하, 더욱 바람직하게 19:1 이하의 중량비로 존재한다.
본 발명의 제1 및 제2 구체예에서, 건조 모르타르는 시멘트, 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말, X에서 Y를 감한 양의 수용성 셀룰로스 에테르 및 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 총Y량을 포함하여 형성된다(여기에서, 모든 양은 건조 모르타르의 전체 건조 중량에 대한 중량 백분율이고, Y는 0.02X 내지 0.30X이다). 바람직하게, Y는 0.03X 이상, 더욱 바람직하게 0.05X 이상이다. 동시에, Y는 바람직하게 0.2X 이하, 더욱 바람직하게 0.1X 이하이다. 따라서, 수용성 셀룰로스 에테르와 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제의 총량은 건조 모르타르 내에서 시멘트 조성물의 전체 건조 중량에 대하여 0.1 내지 1.0, 바람직하게 0.1 내지 0.5, 더욱 바람직하게 0.15 내지 0.4 중량% 범위 내이고, 셀룰로스 에테르 대 젤라틴, 벤토나이트 및/또는 이들의 혼합물의 중량비는 49:1 내지 7:3, 바람직하게 97:3 내지 4:1, 더욱 바람직하게 19:1 내지 9:1의 범위이다.
일반적인 시멘트가 본 발명에서 사용하는데 적합할 것으로 판단된다. 바람직한 구체예에서, 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 포틀랜드-슬래그 시멘트, 포틀랜드-실리카 흄(silica fume) 시멘트, 포틀랜드-포졸라나(pozzolana) 시멘트, 포틀랜드-소성 혈암(shale) 시멘트, 고로 시멘트, 포졸라나 시멘트, 혼합 시멘트, 칼슘 알루미네이트 시멘트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택된다. 더욱 바람직하게, 시멘트는 포틀랜드 시멘트이다. 바람직한 구체예에서, 조성물은 시멘트를 10 중량% 이상, 더욱 바람직하게 20 중량% 이상, 더 더욱 바람직하게 30 중량% 이상의 양으로 포함한다. 또한, 조성물은 60 중량% 이하, 더욱 바람직하게 50 중량% 이하, 더 더욱 바람직하게 40 중량% 이하의 시멘트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1, 제2 및 제3 측면에서, 조성물은 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말(RDP)을 포함한다. 다양한 RDP가 당분야에 공지되어 있으며 상업적 공급원으로부터 입수할 수 있고, 이들 모두는 본 발명에서 사용하는데 적합한 것으로 판단된다. 그러나, 바람직한 구체예에서, 조성물은 비닐 아세테이트 호모폴리머, 비닐 아세테이트-에틸렌 코폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 RDP를 포함한다. 더욱 바람직한 구체예에서, RDP는 비닐 아세테이트-에틸렌 코폴리머를 포함한다. 마찬가지로 바람직한 선택적 구체예에서, RDP는 스티렌-부타디엔 코폴리머를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 조성물은 적어도 1.5 중량%, 더욱 바람직하게 적어도 2 중량% RDP를 포함한다. 동시에, 조성물은 8 중량% 이하, 더욱 바람직하게 5 중량% 이하의 RDP를 포함한다.
20 ℃에서 물에 녹는 셀룰로스 에테르가 본 발명에서 사용하는데 적합하다. 이러한 화합물들에서, 셀룰로스 내에 존재하는 하이드록실 그룹은 부분적 또는 전체적으로 -OR 그룹으로 대체될 수 있으며, 여기에서 R은 (C1-C6) 알킬 그룹, 하이드록시알킬(C1-C6)알킬 그룹 및 이들의 혼합물에서 선택된다. 셀룰로스 에테르 내 알킬 치환의 존재는 일반적으로 DS, 즉 무수 글루코스(anhydroglucose) 단위 당 치환된 OH 그룹의 평균 수로 기술된다. 예를 들어, 메틸 치환은 DS (메틸) 또는 DS (M)으로 특정된다. 마찬가지로, 하이드록시알킬 치환의 존재는 일반적으로 MS, 즉 무수 글루코스 단위의 몰 당 에테르 같은 방법으로 결합된 에스테르화 시약의 평균 몰수로 기술된다. 예를 들어, 에틸렌 옥사이드를 사용한 에테르화는 MS (하이드록시에틸) 또는 MS (HE)로 나타내고 프로필렌 옥사이드를 사용한 에테르화는 MS (하이드록시프로필) 또는 MS (HP)로 기재한다. DS 및 MS는, 예를 들어 P.W. Morgan, Ind . Eng . Chem. Anal . Ed. 18 (1946) 500-504, 및 R.U. Lemieux, C.B. Purves, Can . J. Res . Sect. B 25 (1947) 485-489에 기술된 Zeisel 방법으로 측정된다.
본 발명에서 사용하는데 적합한 셀룰로스 에테르는 당업계에서 공지된 일반적 방법으로 제조할 수 있다. 전형적으로, 제조방법은 셀룰로스를, 예를 들어 알칼리 금속 수산화물로 처리하여 활성화하고, 활성화된 셀룰로스를 에테르화제(들)와 반응시켜 얻어진 셀룰로스 에테르를 물 또는 다른 세척액, 예컨대 이소프로판올, 아세톤, 메틸에틸케톤 또는 브라인(brine)으로 제거하여 부산물을 세척하는 단계를 포함한다. 세척 단계 후에, 그래뉼, 럼프 및/또는 페이스트 형태일 수 있는 셀룰로스 에테르를 일반적 방법, 예를 들어 원심분리에 의해 세척액에서 분리하며, 전형적으로 젖은 셀룰로스 에테르의 전체 중량에 대하여 30 내지 60%의 수분 함량을 갖는다. 이후, 젖은 셀룰로스 에테르를 건조 및 분쇄하고, 이것은 통상적으로 건식 분쇄라 지칭되는 단일 공정 단계로 동시에 수행할 수 있다.
수용성 셀룰로스 에테르는 바람직하게 알킬하이드록시알킬셀룰로스, 하이드록시알킬 셀룰로스 또는 알킬 셀룰로스, 또는 이러한 셀룰로스 에테르의 혼합물이다. 본 발명에서 사용하는데 적합한 셀룰로스 에테르 화합물의 예는, 예를 들어 메틸셀룰로스(MC), 메틸하이드록시에틸셀룰로스(MHEC), 메틸하이드록시프로필셀룰로스(MHPC), 하이드록시에틸셀룰로스(HEC), 에틸하이드록시에틸셀룰로스(EHEC), 메틸에틸하이드록시에틸셀룰로스(MEHEC), 소수성 개질된 에틸하이드록시에틸셀룰로스(HMEHEC), 소수성 개질된 하이드록시에틸셀룰로스(HMHEC), 설포에틸 메틸하이드록시에틸셀룰로스(SEMHEC), 설포에틸 메틸하이드록시프로필셀룰로스(SEMHPC), 및 설포에틸 하이드록시에틸셀룰로스(SEHEC)를 포함한다. 이러한 화합물 모두가 공지되어 있다.
바람직하게, 수용성 셀룰로스 에테르는 알킬하이드록시알킬셀룰로스, 즉 셀룰로스의 하이드록실 그룹이 -OR 그룹으로 부분적 또는 전체적으로 대체된 화합물이고, 여기에서 R은 (C1-C6) 알킬 그룹, 하이드록시(C1-C6)알킬 그룹 및 이들의 혼합물을 나타내며, 왜냐하면 6 초과 탄소 길이의 알킬 사슬을 갖는 치환체는 셀룰로스 에테르에 충분한 소수성을 제공하는 경향이 있어서 화합물을 물에서 불용이거나 단지 약간만 녹을 수 있게 하기 때문이다. 바람직하게, (C1-C6) 알킬 그룹은 (C1-C2) 알킬 그룹이다. 바람직하게, 하이드록시(C1-C6) 알킬 그룹은 하이드록시(C2-C3) 알킬 그룹이다. 더욱 바람직하게, 셀룰로스 에테르는 메틸 하이드록시에틸셀룰로스(MHEC), 에틸 하이드록시에틸셀룰로스(EHEC), 메틸 하이드록시프로필셀룰로스(MHPC), 메틸에틸 하이드록시에틸셀룰로스(MEHEC), 메틸 하이드록시에틸하이드록시프로필셀룰로스(MHEHPC) 및 이들의 혼합물에서 선택된다. 가장 바람직하게, 셀룰로스 에테르는 MHEC 및 MHPC에서 선택된다.
본 발명에서 사용된 셀룰로스 에테르의 점도 등급이 응집 감소를 제공하는데 있어서 결정적 인자일 것으로 판단되지는 않지만, 젤라틴이 없는 경우에 점도 등급이 증가하면 응집물 구조를 형성하는 경향이 증가하는 것으로 보인다. Ubbelohde 튜브 점도계를 사용하여 20 ℃에서 2% 수용액으로 측정한 셀룰로스 에테르의 점도 등급은 바람직하게 1,000 mPa s 이상, 더욱 바람직하게 2,000 mPa s 이상이다. 동시에 점도 등급은 바람직하게 500,000 mPa s 이하, 더욱 바람직하게 300,000 mPa s 이하이다.
본 발명에 따른 개질된 건조 모르타르, 시멘트 조성물은 시멘트, 재분산성 폴리머 분말, 수용성 셀룰로스 에테르 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 모르타르와 시멘트 조성물 모두 그의 성분들의 전체 건조 중량에 대하여 시멘트를 10 중량% 이상, 바람직하게 적어도 20 중량%, 더욱 바람직하게 적어도 40 중량%, 더 더욱 바람직하게 적어도 60 중량%의 양으로 함유한다. 시멘트, 셀룰로스 에테르 및, 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 이외에, 본 발명의 건조 모르타르, 및 시멘트 조성물은, 유기 또는 무기 증점제 및/또는 2차 수분유지제, 늘어짐 방지제, 공기연행제(air entraining agent), 습윤제, 소포제, 유동화제, 분산제, 칼슘 착화제, 지연제, 급결제, 발수제, 바이오폴리머 및 섬유로부터 선택된 하나 이상의 통상적 첨가제를 포함할 수 있고, 이들은 모두 당분야에 공지되어 있으며 상업적 공급원으로부터 입수할 수 있다. 이러한 추가적 첨가제는 또한 본 발명의 시멘트가 없는 혼합물과 혼합할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 개질 시멘트 조성물은 하나 이상의 골재를 10 중량% 이상 포함한다. 바람직하게 골재는 1.0 mm 이하의 입자크기를 갖는다. 바람직하게 골재는 규사, 돌로마이트, 석회암, 펄라이트, 발포 폴리스티렌, 중공 유리구체, 고무 크럼(crumb) 및 플라이 애쉬에서 선택된다. 더욱 바람직하게 골재는 규사이다. 건조 모르타르 내에 골재가 포함된 구체예에서, 개질 시멘트 조성물은 바람직하게 20 중량% 이상, 더욱 바람직하게 40 중량% 이상, 가장 바람직하게 50 중량%의 골재를 포함한다. 마찬가지로, 개질 시멘트 조성물은 바람직하게 90 중량% 이하, 더욱 바람직하게 80 중량% 이하의 골재를 포함한다.
이하, 본 발명의 일부 구체예를 단지 예시로서 추가 기술하였다. 모든 비율, 부 및 백분율은 달리 특정되지 않는 한 건조 중량으로 표시되며, 달리 특정되지 않는 한 모든 성분은 양호한 상업적 품질을 갖는다. 실시예와 표에 사용된 약자들은 그의 상응하는 설명과 함께 이하에 기재하였다:
MHEC: 하이드록시에틸 메틸셀룰로스(Dow Wolff Cellulosics GmbH로부터 WALOCELTM MKX 40000 PF 01로서 상업적으로 입수가능)
시멘트: 포틀랜드 시멘트(CEM I 42.5 R)(Holcim (독일) AG, Laegerdorf 생산공장에서, Holcim-Pur 4™로서 상업적으로 입수가능)
F32 모래: F32 규사(Quarzwerke GmbH, Frechen 공장에서 상업적으로 입수가능)
F36 모래: F36 규사(Quarzwerke GmbH, Frechen 공장에서 상업적으로 입수가능)
VAE: 비닐 아세테이트-에틸렌 코폴리머 함유 재분산성 폴리머 분말 (Dow Chemical Company로부터 DLP 2000으로서 상업적으로 입수가능)
SB: 스티렌-부타디엔 코폴리머 함유 재분산성 폴리머 분말(62 중량부의 스티렌, 35 중량부의 부타디엔 및 3 중량부의 이타콘산을 포함하는 모노머 믹스의 중합반응에 의해 형성)
젤라틴: Caesar & Loretz GmbH로부터 상업적으로 입수가능한 세미그래뉼 젤라틴 분말
벤토나이트: Bentone GS(Elementis Specialties, Inc.로부터 상업적으로 입수가능)
실시예
특정 양의 수용성 셀룰로스 에테르를 셀룰로스 에테르와 젤라틴 또는 벤토나이트의 조합물로 대체하였을 때 재분산성 폴리머 분말을 포함하는 시멘트 조성물의 미끄럼 방지성 및 응결시간의 개선을 다양한 양의 MHEC를 VAE 또는 SB 존재 하의 젤라틴 또는 벤토나이트와 조합하여 포함하는 시멘트 조성물들을 시험하여 입증하였다.
모르타르 제조
이하의 실시예 전체에서, 시멘트는 F36 모래, F32 모래, MHEC 및, 필요한 경우 VAE, SB, 젤라틴 및/또는 벤토나이트와 3리터의 폴리에틸렌 백에서 혼합한 다음, 밀봉하고 균일한 건조 모르타르를 형성하기 위해 3분 동안 수동으로 진탕하였다.
시멘트 조성물의 제조
실시예 전체에서, 각 시멘트 조성물의 필요한 양은 측정된 양의 균일 건조 모르타르와 측정된 양의 물을 조합하고 손으로 혼합하여 제조하였다. 각 시험의 정확한 혼합과정은 이하에 기술하였다. 그러나, 각각의 경우에서 물-고체-인자(
Figure pct00001
)는 다음과 같이 계산하였다:
Figure pct00002

응결시간의 평가
다양한 시멘트 조성물의 전체 응결시간을 자동화된 관입시험기(Dettki AVM-14-PNS)(Dettki Messautomatisierung 제공(78736 Epfendorf, 독일))를 사용하여 측정하였다. 각 시험의 개시 시점에 필요한 양의 물을 혼합 용기에 붓고 400 g의 균일한 건조 모르타르를 서서히 첨가하고 손으로 1분 동안 교반하여 시멘트 조성물을 제조하였다. 혼합공정이 완료되면, 시멘트 조성물을 내부 직경 93 mm 및 높이 38 mm의 폴리스티렌 컵에 조성물 내에 공기가 들어가지 않도록 주의하면서 옮기고, 채워진 컵은 진동판에 얹어 혼합물을 압축하였다. 혼합물에 15 주기의 압축력을 가한 다음, 과량의 시멘트 조성물을 주걱을 톱질 방식으로 사용하여 긁어내서 시멘트 조성물에서 평활 표면을 만들었다. 5 mm 심층의 시멘트 조성물을 포함하는 가장자리를 평활 표면의 외경에 적용하여 액상 밀봉을 제공하고, 액상 파라핀 층을 평활 시멘트 조성물 표면 위에 배치하여 스킨 형성을 억제하고 시멘트 조성물이 분석하는 동안 시험 니들에 달라붙는 것을 방지하였다. 이후, 샘플을 자동화 분석용 관입시험기에 넣고, 응결시간을 혼합이 시작된 개념상 출발점으로부터 계산하였다. 시험과정 동안, 니들 관통이 36 mm 깊이로 한정된 시간을 응결 "시작" 시간으로 기록하였고, 니들 관통이 2 mm 깊이로 한정된 시간을 응결 "종료" 시간으로 기록하였다. 기록된 종료값에서 기록된 시작값을 단순 감산하여 응결 지속시간을 계산하였다.
미끄럼 방지성 평가
각각의 시험에서, 미끄럼 방지성, 즉 젖은 시멘트 조성물에 의해 기재에 부착된 석재 타일이 수직으로 위치했을 때 미끄러지는 경향을 다음과 같이 측정하였다. 각 시험의 개시 시점에 시멘트 조성물은 100 g의 건조 모르타르 조성물을 200 ml 교반 비이커에 첨가하고 필요한 양의 물을 첨가하여 제조하였다. 이후, 비이커의 내용물을 3분의 중간 휴지기간으로 나누어 1분 동안 2회 손으로 교반하였다. 조성물을 다시 4.5분 동안 정치한 후, 0.5분 동안 최종 교반하였다. 혼합공정이 완료되면, 시멘트 조성물을 적용하여 수평으로 배향된 비흡착성 PVC 기재 표면에 수평에 대해 60˚ 각도의 4 x 4 mm 흙손을 사용하여 빗질하였다. EN 14411에 따른 석재 타일(10 x 10 cm) 200 g을 시멘트 조성물에 평활면을 시멘트와 마주하여 배치한 다음, 3 kg 중량물을 타일 상부에 30초 동안 두었다. 중량물을 제거하고 PVC 기재를 수직 위치로 올렸다. 30초 경과 후에 미끄러짐 거리, 즉 타일이 이동한 수직 거리를 기록하였다. 이후, 추가 시험으로서, 다수의 중량물을 타일에 순차적 방법 (50 g 단계)으로 3초 이내에 0.1 mm 초과의 하락으로 표시되는 추가적인 타일 하락이 관찰될 때까지 첨가하였다. 최대 안전 타일 중량을 계산하기 위해 타일의 원래 중량(200g)과 (중량물을 제자리에 유지하는 임의의 장비의 중량을 포함하는)추가된 전체 중량을 총 결합면적에 대한 관계식에 대입하여 다음과 같이 계산하였다:
Figure pct00003
상기 식에서:
max. TW는 최대 안전 타일 중량(g/cm2)이고;
TW는 타일 중량(g)이고;
AW는 추가 중량(g)이고;
SF는 lOO g의 안전 인자(security factor)이며;
ST는 타일 크기(cm2)이다.
오픈 타임 평가
각 시험에서, 오픈 타임, 즉 시멘트 조성물의 빗질된 바닥에 있을 때 타일의 배면이 효과적으로 적셔질 수 있는 시간의 길이를 다음과 같이 측정하였다:
각 시험의 개시 시점에 시멘트 조성물은 100 g의 건조 모르타르 조성물을 200 ml 교반 비이커에 첨가하고 필요한 양의 물을 첨가하여 제조하였다. 이후, 비이커의 내용물을 3분의 중간 휴지기간으로 나누어 1분 동안 2회 손으로 교반하였다. 혼합공정이 완료되면, 시멘트 조성물을 적용하여 수평으로 배향된 40 x 20 cm 섬유강화 시멘트 보드에 수평에 대해 60˚ 각도의 4 x 4 mm 흙손을 사용하여 빗질하였다. 빗질된 조성물을 5분 동안 공기 건조하고 타일(EN 14411에 따른 15±3%의 수분흡수능을 갖는 5x5cm Earthenware 타일)을 시멘트 조성물에 배치하여 적절한 타일-시멘트 접촉이 확보되도록 3 kg 중량물을 타일 상부에 30초 동안 배치하였다. 이후, 최대 5개의 연속 타일을 시멘트 조성물에 유사한 방법으로 5분 간격으로 배치할 수 있다. 시멘트 보드에 조성물을 적용하고 40분 후에, 각 타일을 시멘트에서 분리하여 분석을 위해 표면에 뒤집어 놓았다. 각 타일 배면의 습윤 정도를 100개의 동일크기 사각형으로 나누어진 5x5cm 사각형 템플레이트를 써서 전체 표면적의 백분율로 추산하였다. 타일이 젖은 상태인 사각형의 전체 수를 계수하여 백분율로 표시된 오픈 타임을 추산할 수 있다. 실험적 변동의 효과를 최소화하기 위해 관찰된 젖은 사각형의 전체 수를 ± 5로 하였다.
인장접착강도의 평가
다양한 시멘트 접착 조성물의 인장접착강도를 유럽표준 EN 1348:2007-11에 따라 측정하였다.
실시예 1
수용성 셀룰로스 에테르, 재분산성 폴리머 분말, 젤라틴 및/또는 벤토나이트 첨가의 시멘트 조성물에 대한 효과를 입증하기 위하여 7개 제제를 아래 표 1에 나타낸 바와 같이 제조하였다. 각 제제에서, 개질된 건조 모르타르 조성물은 450g (30wt%) 시멘트, 406.5g(27.1wt%) F32 모래, 600g(40wt%) F36 모래 및, 필요한 경우 37.5g(2.5%) VAE 또는 SB를 6.0g(0.4wt%) MHEC 또는 6.0g(0.4wt%)의 MHEC 및 젤라틴 또는 벤토나이트의 혼합물을 함께 조합하여 제조하였다.

실시예
MHEC %
VAE %
SB %
젤라틴 %
벤토나이트 %
Figure pct00004
1.1 (비교예) 0.4 - - - - 0.24
1.2 (비교예) 0.4 2.5 - - - 0.23
1.3 0.36 2.5 - 0.04 - 0.22
1.4 0.36 2.5 - - 0.04 0.22
1.5 (비교예) 0.4 - 2.5 - - 0.23
1.6 0.36 - 2.5 0.04 - 0.22
1.7 0.36 - 2.5 - 0.04 0.22
상기한 미끄럼 방지성과 응결시간 시험은 제제 1.1 내지 1.7 각각에 대하여 수행하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 기재하였다.

실시예 		미끄럼 방지성 응결시간 (분)
미끄러진 거리 ( mm ) 최대 타일 중량 (g/ mm 2 )
시작
종료
지속시간
1.1 0.8 2.0 759 907 148
1.2 0.7 2.5
 757 929 172
1.3 0.5 2.5 733 896 163
1.4 0.7 2.5 762 923 161
1.5 0.7 2.5 910 1138 228
1.6 0.5 3.0 882 1094 212
1.7 0.5 3.0 882 1067 185
실시예 1.1과 실시예 1.2 및 1.5의 비교에서, 2.5중량%의 VAE 또는 SB를 혼입하여 미끄럼 방지성을 증가시킬 수 있지만 이같은 재분산성 폴리머 분말의 혼입이 얻어진 조성물의 전체 응결시간에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 것이 분명하였다. 실제로, 전체 응결시간은 SB의 혼입 결과 25% 이상까지 증가하는 것으로 나타났다.
또한, 0.4wt% 셀룰로스 에테르를 함유하는 실시예 1.2와 실시예 1.2에 포함된 셀룰로스 에테르 10%를 젤라틴으로 대체한 실시예 1.3을 비교했을 때, 이러한 대체가 미끄럼 방지성과 응결시간 모두에 유리한 효과를 나타내는 것이 분명하였다. 이같은 유리한 효과는 또한 실시예 1.5와 실시예 1.6의 비교에서도 관찰되며, 이는 비닐 아세테이트-에틸렌 함유 RDP 및 스티렌-부타디엔 함유 RDP를 포함하는 조성물에 대해 이점이 얻어지는 것을 입증한다.
게다가, 실시예 1.2와 1.4 및 실시예 1.5와 1.7의 비교는 10%의 셀룰로스 에테르를 벤토나이트로 대체하였을 때 비슷한 유리한 효과가 얻어지는 것을 입증하고 있다. 그러나, 이같은 벤토나이트 대체는 얻어진 비닐 아세테이트-에틸렌 RDP 함유 시멘트 조성물의 미끄럼 방지성에 대해 측정할 수 있는 효과가 없다는 점이 주목된다.
또한, 상기한 바와 같은 오픈 타임과 인장접착강도 시험을 각각의 제제에 대하여 수행하고, 그 결과를 표 3과 4에 각각 나타내었다. 이 시험에서 적절한 타일 습윤은 50% 이상, 바람직하게 60% 이상의 오픈 타임 수준에서 얻어졌으며, 타일 접착제로서 사용하는데 적합하기 위해서 시멘트 조성물은 적어도 20분, 바람직하게 25분 동안 적절한 습윤을 보유하여야 한다.

실시예 		오픈 타임 (%)
5 분 10 분 15 분 20 분 25 분
1.1 100 95 90 75 25
1.2 100 95 90 85 70
1.3 100 95 90 80 60
1.4 100 95 85 55 10
1.5 100 95 85 60 35
1.6 100 95 85 65 40
1.7 100 100 85 50 25
실시예 1.1과 실시예 1.2 및 1.5, 특히 25분 후에 얻어진 값의 비교에서, 2.5 중량% VAE 또는 SB를 혼입하였을 때 오픈 타임의 증가가 관찰되는 것이 분명하였다. 그러나, SB 함유 조성물보다 VAE 함유 조성물에서 유리한 효과가 훨씬 더 뚜렷한 것으로 나타났다. 실제로, VAE 함유 조성물은 20분 후에 증강된 오픈 타임을 나타낼 뿐만 아니라 25분 후에 적절한 타일 습윤에 필요한 것으로 판단되는 것을 훨씬 초과하여 습윤작용을 유지하는 반면, RDP를 함유하지 않는 실시예 1.1의 습윤작용은 50%의 명목상 역치 아래로 떨어지는 것으로 나타났다.
또한, 0.4wt% 셀룰로스 에테르를 함유하는 실시예 1.2와, 실시예 1.2에 포함된 셀룰로스 에테르 10%를 젤라틴으로 대체한 실시예 1.3의 비교에서, 이러한 대체가 오픈 타임에 대해 심각한 유해 효과를 나타내지 않는 것이 분명하였다. 이와 관련하여, 또한 이같은 젤라틴 대체의 결과로서 20 및 25분 값이 약간 감소하였지만, 얻어진 값은 50% 명목상 역치를 상당히 초과하였고, 결과적으로 25분 후에 적절한 타일 습윤작용을 보유하는 것으로 간주되었다. 마찬가지로, 실시예 1.5와 1.6의 비교에서는 스티렌-부타디엔 함유 RDP를 포함하는 조성물에서 유리한 효과가 얻어질 수 있는 것으로 나타났다.
게다가, 실시예 1.2와 1.4 및 실시예 1.5와 1.7의 비교에서는 10%의 셀룰로스 에테르가 벤토나이트로 대체된 조성물이 모두 20분 후에 적절한 습윤 작용을 제공하는 것이 분명하였다. 그러나, 이같은 벤토나이트 대체는 25분 후 습윤 작용의 상당한 저하를 유발하는 것으로 보이며, 이러한 작용은 비닐 아세테이트-에틸렌 함유 RDP를 포함하는 조성물에서 가장 뚜렷한 것으로 나타났다.

실시예 		인장접착강도 (N/ mm 2 )
7일 NC 28일 NC 수중 온난
1.1 0.82 0.73 0.82 0.17
1.2 1.12 1.11 0.71 0.91
1.3 1.11 1.14 0.71 0.96
1.4 1.12 1.16 0.71 1.07
1.5 0.84 0.88 0.67 0.84
1.6 0.82 0.85 0.56 0.71
1.7 0.84 0.82 0.65 0.73
표 4의 데이터는 표준, 온난 또는 수중 조건 하에 보관한 후, RDP, 구체적으로 비닐 아세테이트-에틸렌 함유 RDP 혼입 시 인장강도의 증가가 얻어지는 것을 나타내고 있다. 결과적으로, 이러한 RDP의 혼입은 생성물 안정성을 개선하는 것으로 생각된다. 또한, 이 데이터들은 MHEC와 젤라틴 또는 벤토나이트의 혼합물을 포함하는 조성물에서 안정성에 대한 심각한 유해효과가 관찰되지 않았음을 나타내고 있다. 실제로, 0.4 중량% MHEC를 포함하는 실시예 1.2와 0.36 중량% MHEC 및 0.04 젤라틴 또는 벤토나이트를 포함하는 실시예 1.3 및 1.4의 직접비교는 이같은 대체가 사실상 생성물 안정성의 증가를 유발할 수 있다는 것을 시사한다.
실시예 2
RDP를 포함하는 시멘트 조성물의 응결시간에 대한 MHEC 및 젤라틴 첨가제의 효과를 입증하는 추가 시험결과를 표 5에 나타내었다. 제제 2.1, 2.3 및 2.5에서, 개질된 건조 모르타르 조성물은 30중량%의 시멘트, 40 중량%의 F36 모래, 27.2 중량%의 F32 모래, 2.5 중량%의 VAE 및, 0.3 중량%의 MHEC, 또는 MHEC와 젤라틴의 혼합물을 포함하여 제조하였다. 또한, 제제 2.2와 2.4는 0.015 또는 0.03 중량%의 젤라틴을 제제 2.1의 조성물에 추가 혼입하여 제조하였다.

실시예
MHEC %
젤라틴 %
Figure pct00005
 응결시간 (분)
시작 종료 지속시간
2.1 (비교예) 0.3 - 0.195 576 692 116
2.2 (비교예) 0.3 0.015 0.195 603 691 88
2.3 0.285 0.015 0.190 573 657 84
2.4 (비교예) 0.3 0.03 0.190 603 702 99
2.5 0.27 0.03 0.190 576 670 94
실시예 1과 마찬가지로, 0.3wt% 셀룰로스 에테르를 함유하는 실시예 2.1과, 실시예 2.1에 포함된 5 또는 10%의 셀룰로스 에테르를 젤라틴으로 대체한 실시예 2.3 및 2.5의 비교에서 이같은 대체가 전체 응결시간에 유리한 효과를 나타내는 것이 분명하였다. 또한, 실시예 2.1의 셀룰로스 에테르 5%를 젤라틴으로 대체한 실시예 2.3에서 전체 응결시간의 가장 큰 감소가 얻어진 것이 주목된다.
그러나, 각각 실시예 2.1에 포함된 셀룰로스 에테르에 추가 양으로 젤라틴을 혼입한 실시예 2.2 및 2.4를 실시예 2.1과 비교한 결과, 젤라틴이 셀룰로스 에테르의 바람직한 양 이외에 건조 모르타르에 혼입되었을 때 실시예 2.3 및 2.5에서 관찰된 응결시간의 감소가 나타나지 않는 것을 입증하였다.
또한, 상기한 인장접착강도 시험을 각각의 제제에 대하여 수행하고, 그 결과를 표 6에 기재하였다.

실시예		 인장접착강도 (N/mm2)
28 일 NC 수중 온난
2.1 0.85 0.54 0.52
2.2 0.85 0.53 0.55
2.3 0.92 0.57 0.56
2.4 0.98 0.57 0.48
2.5 0.96 0.57 0.78
표 4의 데이터는 대조용 조성물에 포함된 5 또는 10%의 MHEC를 젤라틴으로 대체 또는 실제 첨가하여 표준, 온난 또는 수중 조건 하에 보관한 후에 생성물 안정성이 부정적으로 영향을 받지 않는 것을 나타내고 있다. 실제로, 실시예 2.1과 2.2 내지 2.5의 비교는 이같은 젤라틴의 혼입이 사실상 생성물 안정성을 약간 증가시키며 MHEC의 일부가 젤라틴으로 대체된 조성물들이 상당한 개선을 나타내는 것을 시사하였다.

Claims (14)

  1. a) i) 시멘트;
    ii) 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말;
    iii) X에서 Y를 감한 양의 수용성 셀룰로스 에테르; 및
    iv) 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 총 Y량(여기서 Y는 0.02X 내지 0.30X이다)을 포함하는 건조 모르타르를 형성하고,
    b) 건조 모르타르와 물을 조합하여 개질된 시멘트 조성물을 형성하는 것(여기에서 모든 중량은 시멘트 조성물의 전체 건조 중량을 기준으로 한다)을 포함하는,
    1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말과 특정된 양 X(여기서 특정된 양은 0.1 내지 1.0 중량%이다)의 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 시멘트 조성물과 비교하여 미끄럼 방지성이 증가된 개질 시멘트 조성물의 제조방법.
  2. a) i) 시멘트;
    ii) 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말;
    iii) X에서 Y를 감한 양의 수용성 셀룰로스 에테르; 및
    iv) 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제 총 Y량(여기서 Y는 0.02X 내지 0.30X이다)을 포함하는 건조 모르타르를 형성하고,
    b) 건조 모르타르와 물을 조합하여 개질된 시멘트 조성물을 형성하는 것(여기에서 모든 중량은 시멘트 조성물의 전체 건조 중량을 기준으로 한다)을 포함하는,
    1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말과 특정된 양 X(여기서 특정된 양은 0.1 내지 1.0 중량%이다)의 수용성 셀룰로스 에테르를 포함하는, 시멘트 조성물과 비교하여 응결시간이 단축된 개질 시멘트 조성물의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시멘트가 포틀랜드 시멘트, 포틀랜드-슬래그 시멘트, 포틀랜드-실리카 흄(silica fume) 시멘트, 포틀랜드-포졸라나(pozzolana) 시멘트, 포틀랜드-소성 혈암(shale) 시멘트, 고로 시멘트, 포졸라나 시멘트, 혼합 시멘트, 칼슘 알루미네이트 시멘트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택된 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 시멘트가 10 중량% 이상의 양으로 존재하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 재분산성 폴리머 분말이 비닐 아세테이트 호모폴리머, 비닐아세테이트-에틸렌 코폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 수용성 셀룰로스 에테르가 알킬하이드록시알킬셀룰로스, 하이드록시알킬 셀룰로스, 알킬 셀룰로스 또는 이들의 혼합물인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 셀룰로스 에테르의 점도 등급이 Ubbelohde 튜브 점도계를 사용하여 20 ℃에서 2% 수용액으로 측정된 1,000 내지 500,000 mPa s인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 개질 시멘트 조성물 내에 존재하는 셀룰로스 에테르와 첨가제의 전체 양이 조성물의 전체 건조 중량에 대하여 0.1 내지 0.5 중량%인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 첨가제가 젤라틴인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, Y가 0.05X 내지 0.10X인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 건조 모르타르가 추가로 하나 이상의 골재 10 중량% 이상을 포함하는 방법.
  12. 건조 모르타르의 전체 중량에 대하여 셀룰로스 에테르와 젤라틴 및/또는 벤토나이트를 포함하는 혼합물 0.1 내지 1.0 중량%를 포함하고, 여기서 셀룰로스 에테르 대 젤라틴 및/또는 벤토나이트의 중량비가 49:1 내지 7:3인, 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에서 사용하기 위한 시멘트, 1 내지 10 중량%의 재분산성 폴리머 분말, 수용성 셀룰로스 에테르, 및 젤라틴, 벤토나이트 및 이들의 조합물에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 건조 모르타르.
  13. 수용성 셀룰로스 에테르, 및 젤라틴 및 벤토나이트에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함(여기에서 셀룰로스 에테르 대 젤라틴의 중량비는 49:1 내지 7:3이다)하고 시멘트에 첨가될 수 있는, 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에서 사용하기 위한 시멘트가 없는 혼합물.
  14. 제13항에 있어서, 재분산성 폴리머 분말을 추가로 포함하는 혼합물.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10370459B2 (en) 2013-03-15 2019-08-06 Hercules Llc Alkyl hydroxyalkyl cellulose ethers, methods of making, and use in cements and mortars
CN103967242A (zh) * 2014-04-23 2014-08-06 广西启利新材料科技股份有限公司 一种抗裂复合墙体装饰板
CN105601161B (zh) * 2015-12-18 2018-08-07 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种用于发泡水泥的添加剂
CN105541172B (zh) * 2015-12-18 2018-10-02 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种用于发泡水泥的添加剂
EP3246299A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-22 Services Pétroliers Schlumberger Compositions and methods for adjusting the rheological properties of well service fluids
WO2018130913A2 (en) 2017-01-15 2018-07-19 Butler Michael George Apparatuses and systems for and methods of generating and placing zero-slump-pumpable concrete
EP3668821B1 (en) * 2017-08-17 2021-10-06 Nouryon Chemicals International B.V. Methyl-ethyl-hydroxyalkyl-cellulose and its use in building compositions
CN108439912A (zh) * 2018-05-14 2018-08-24 广州市玖珂瑭材料科技有限公司 一种装配式建筑预制墙板薄贴及大质量板材湿贴用高强砂浆
WO2020180914A1 (en) * 2019-03-04 2020-09-10 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Living structural material
CN114907064A (zh) * 2021-02-07 2022-08-16 广东山众建筑科技有限公司 一种基于水泥基的建筑材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402752A (en) * 1981-03-13 1983-09-06 Tile Council Of America, Inc. Dry-set mortar composition having enhanced bonding characteristics
DE19549441A1 (de) * 1995-09-19 1997-04-10 Hoechst Ag Verdickerzusammensetzung für Fliesenkleber
JP2010530907A (ja) * 2007-06-14 2010-09-16 コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー ポリマー調節乾式建設材料混合物
WO2011015508A1 (de) * 2009-08-06 2011-02-10 Construction Research & Technology Gmbh Dispersionspulver-fliesenkleber

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897577A (en) * 1974-04-19 1975-07-29 Richard H Hymes Dry particulate blend containing binder/dispersion aid component comprising cellulosic and vinyl acetate and/or alcohol materials and method of using the blend in a roll-on texture composition
FR2421153A1 (fr) * 1978-03-31 1979-10-26 Venditti Gaetan Adjuvant pour platre
FR2432489A1 (fr) * 1978-08-03 1980-02-29 Kraszewski Richard Composition hydrofuge en poudre a base de ciment et son application
US5096490A (en) * 1990-04-30 1992-03-17 Aqualon Company Polymer/fatty acid fluid suspension
US5277712A (en) * 1992-08-20 1994-01-11 Louisiana-Pacific Corporation Dry mix-type joint compounds, compositions therefrom and methods for filling drywall joints with same
JPH0789853A (ja) * 1993-09-24 1995-04-04 Shiseido Co Ltd 貼付剤
US5869542A (en) * 1995-06-07 1999-02-09 Cytec Technology Corp. Spray drying of polymer-containing dispersions, water-in-oil emulsions and microemulsions and dry polymer products formed thereby
DE19962566A1 (de) 1999-12-23 2001-07-05 Wacker Polymer Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung von Vinylester-(Meth)acrylsäureester-Mischpolymeri- saten
DE10122629C1 (de) * 2001-05-10 2002-10-02 Wacker Chemie Gmbh Verwendung einer Pulverzusammensetzung als rheologisches Additiv
DE10123938A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Wacker Polymer Systems Gmbh Trockenmörtelformulierung
US20050241543A1 (en) 2004-04-27 2005-11-03 Wolfgang Hagen Cement-based systems using plastification/extrusion auxiliaries prepared from raw cotton linters
US20050241539A1 (en) 2004-04-27 2005-11-03 Wolfgang Hagen Tile cement mortars using water retention agents
BRPI0510425A (pt) 2004-04-27 2007-10-30 Hercules Inc rebocos á base de gesso usado agentes de retenção de água preparados a partir de lìnter algodão cru
BRPI0510357A (pt) 2004-04-27 2007-11-06 Hercules Inc gessos à base de cimento que usam agentes de retenção de água preparados de lìnteres de algodão em rama
CA2563774A1 (en) 2004-04-27 2005-11-10 Hercules Incorporated Cement-based systems using water retention agents prepared from raw cotton linters
CN1315938C (zh) * 2004-08-03 2007-05-16 李树志 一种三元共聚的可再分散乳胶粉及其制造方法
JP4577521B2 (ja) * 2006-08-01 2010-11-10 信越化学工業株式会社 水硬性組成物
CN102076632B (zh) * 2008-06-27 2014-09-10 阿克佐诺贝尔股份有限公司 可再分散的聚合物粉末组合物
CN101734896A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 河南省翔宇建材科技有限公司 一种石膏内墙粉刷腻子的配方
KR20130056231A (ko) * 2010-04-01 2013-05-29 아크조 노벨 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 경화성 혼합물
EP2551298B1 (en) 2011-07-27 2014-12-31 Dow Global Technologies LLC Redispersible polymer powder from polyolefin dispersions and the use thereof in construction applications
BR112014012680B1 (pt) * 2011-12-09 2020-10-20 Dow Global Technologies Llc. método para prover um reboco de gesso modificado ou composição de enchimento, argamassa seca, e, mistura sem gesso

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402752A (en) * 1981-03-13 1983-09-06 Tile Council Of America, Inc. Dry-set mortar composition having enhanced bonding characteristics
DE19549441A1 (de) * 1995-09-19 1997-04-10 Hoechst Ag Verdickerzusammensetzung für Fliesenkleber
JP2010530907A (ja) * 2007-06-14 2010-09-16 コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー ポリマー調節乾式建設材料混合物
WO2011015508A1 (de) * 2009-08-06 2011-02-10 Construction Research & Technology Gmbh Dispersionspulver-fliesenkleber

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