KR20150058491A - 새깅 방지형 석고 제품 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조성물, 석고 보드 및 그 제조방법과 석고 보드 내 새깅 방지 첨가제인 아스코르브산의 용도에 관한 것이다. 상기 석고 보드는 상기 조성물로 만든 세트석고를 포함한다. 여기서, 상기 조성물은 반수석고, 물 및 "

Description

새깅 방지형 석고 제품 및 그 제조방법{ANTI-SAGGING GYPSUM PRODUCT AND A METHOD TO MANUFACTURE}
본 발명은 석고 제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 석고 보드 조성물과 석고 보드, 그 제조방법 및 석고 보드에서의 새깅 방지용 첨가제인 아스코르브산의 용도에 관한 것이다.
현대 건축 분야에서 석고(주요 구성요소는 황산칼슘이수화물(calcium sulfate dihydrate))는 건축업계에서 사용되는 주요 자재이다. 실시예에는 건물의 천장과 벽을 형성하는 석고 보드와, 내부 천장/벽의 마감면을 만드는 기존 회반죽이 포함된다.
석고 제품 제조 과정 중 소석고(황산칼슘 반수화물 및/또는 무수의(anhydrous) 황산칼슘)와 물의 혼합물이 주조되는데, 소석고(플라스터)가 물에 의해 수화되어, 결정질 수화 석고 매트릭스(황산칼슘이수화물)를 구성하는 응고된 석고가 형성되고, 이렇게 형성된 석고 제품은 구조 강도가 높다. 이에 따라, 가벼운 무게와 높은 강도의 이점을 갖는 이러한 석고 제품은 건축물에 광범위하게 사용된다.
그러나 석고 제품이 오랜 기간 동안 습도가 높은 조건에 놓이게 되면, 산업계에서 새깅(sagging, 처짐 현상, 흐름 현상)이나 습도에 대한 변위라 부르는 변형 거동이 발생할 수 있다. 이러한 변형 거동을 나타내는 석고 제품은 설치 후 미적으로 보기가 좋지 않을 것이며, 개선을 위해서 고가의 개선작업이 요구될 것이다. 이에 따라, 건설 분야에서는 응고된 석고의 열악한 변형 거동을 극복하는 방법이 연구의 주제가 되어 왔고 일부 성과들도 달성되었다.
예를 들면, 중국 특허공보 101747014A호에서는 소석고에 첨가제로 붕산을 첨가하여 석고 제품의 새깅 방지를 개선하기 위한 방법을 개시하고 있다. 영국 특허 GB 1481788A호에서는 석고 보드의 새깅 방지를 개선하기 위해 새깅 방지 첨가제로 갈산을 사용하는 방법에 대해 개시하고 있다. 영국 특허 GB 1226333A호는 타타르산(tartaric acid)을 포함하는 기성 석고 플라스터 시트와 슬라브 및 블록이, 타타르산을 포함하지 않은 유사한 자재보다, 소성 유동에 대한 저항이 더 크다는 것을 제시하고 있다. 또한, 미국 특허 US 6342284호에는 인산염이 사용될 수 있음이 개시되어 있다.
종래의 석고 제품들이 습한 조건에서 새깅 및 늘어남(creeping) 현상이 나타나기 쉽고, 이에 따라 변형에 대한 저항성이 약하고 안정성이 열악하다는 거동을 고려하여, 본 발명에서는 조성물(composition)과 석고 보드 및 석고 보드 제조 방법을 제시한다. 전술한 조성물은 변형 방지 첨가제들을 포함하고, 전술한 조성물로 만든 석고 보드는 습기가 많은 상황에서 변형 방지 능력, 특히 새깅 방지 능력이 뛰어남에 따라 석고 보드의 안정성이 개선된다.
본 발명은 석고 보드 조성물과 석고 보드, 그 제조방법 및 석고 보드에서의 새깅 방지용 첨가제인 아스코르브산의 용도에 관한 것이다.
전술한 조성물은 석고와 변형 방지 첨가제를 포함하고, 전술한 변형 방지 첨가제는 아래의 화학식 1에 표시된 기(group)를 포함하는 화합물을 포함한다.
< 화학식 1>
Figure pct00001
또한, 상기 화합물은 카복실레이트기(carboxylate groups)를 포함하지 않는다. 본 출원의 조성물로 언급된 상기 석고는 반수석고(황산칼슘반수화물)이다.
또한, 본 발명은 조성물을 형성하는 방법에 관한 것으로, 석고분과 변형 방지 첨가제를 물에 혼합하는 단계와, 상기 혼합물을 휘젓는 단계를 포함하며, 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 화합물을 포함하고, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않는다. 여기서, R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기이다.
< 화학식 1>
Figure pct00002
선택적으로 상기 조성물은, 석고 보드와 플라스터 제조 기술 분야에서 지식을 가진 당업자에게 알려진, 전분, 발포제, 촉진제, 유처리제 및 이와 유사한 것들 중 하나 또는 그 이상의 구성물을 보조 첨가제로서 더 포함한다.
또한, 본 발명은 석고, 전분, 발포제(선택적임), 유처리제, 촉진제 및 변형 방지 첨가제를 포함하는 석고보드와, 석고 보드 및 플라스터 제조 기술 분야의 당업자에게 알려진 재료들에 관한 것으로, 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 화합물을 포함하며, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않고, R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기이다. 본 출원 상 최종 석고 보드에 언급된 전술한 석고는 이수석고(황산칼슘이수화물)이다.
< 화학식 1>
Figure pct00003
또한, 본 발명은 석고 보드를 형성하는 방법에 관한 것으로, 반수석고, 물, 전분, 발포제(선택적임), 촉진제, 유처리제 및 변형 방지 첨가제를 혼합하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 화합물을 포함하고, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않으며, R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기이다. 또한, 본 발명은 슬러리를 형성하기 위해 혼합물을 휘젓는 단계; 샌드위치 구조물을 형성하기 위해 두 라이너 사이에 슬러리를 배치(disposing)하는 단계; 상기 샌드위치 구조물을 기반으로 제1보드를 형성하는 단계; 경화 공정 후, 상기 제1보드를 목표 길이(desired length)를 갖는 복수의 제2보드들로 자르는 단계; 및 잉여수(excess water)를 증발시키기 위해 상기 복수의 제2보드들을 건조하는 단계를 포함하는 단계로 구성된다.
< 화학식 1>
Figure pct00004
상기 슬러리는 전형적으로, 가령 종이 시트(paper sheet)와 같은 라이너에 배치되고, 또 다른 라이너로 덮여 두 라이너 사이에 끼이게 된다. 이후 이 샌드위치 구조물은 상기 보드의 두께를 결정하는 한 쌍의 성형 플레이트나 롤을 지나간다. 이후 상기 구조물은 컨베이어 라인을 따라 통과하며, 스터코(stucco) 슬러리가 수화하고 경화할 시간을 주게 된다. 이렇게 경화된 구조물은 목표 길이를 갖는 복수의 보드로 잘라지고, 건조기로 전달되어 잉여수가 증발되도록 한다.
또한, 본 발명은 화학식 1에 표시된 기를 포함하고, 석고 제품 내 새깅 방지 첨가제인 카복실기가 없는 화합물의 용도에 관한 것이다.
선택적으로, 상기 화학식 1은
Figure pct00005
의 구조식을 갖는다.
[0004] 선택적으로, 화학식 1에 표시된 기를 포함하되 카복실기(carboxyl groups)를 포함하지 않는 상기 화합물은, 아스코르브산, 아스코르브산 유도체 및 아스코르베이트로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 선택된다.
[0005] 선택적으로, 상기 조성물과 석고 제품 내에서, 화학식 1에 표시된 기를 포함하되 카복실레이트기는 포함하지 않는 상기 화합물의 상기 석고에 대한 질량 백분율(mass percentage)은 0.01% 내지 5.0%, 바람직하게는 0.1% 내지 1.0%가 되도록 한다.
선택적으로, 전술한 아스코르브산 유도체는 L-아스코르빌 스테아레이트(구조식:
Figure pct00006
) 및 L-아스코르빌 6-팔미테이트(구조식:
Figure pct00007
)이다.
선택적으로, 전술한 아스코르베이트는 칼슘 아스코르베이트이다.
선택적으로, 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 화학식 2에 표시된 기를 포함한다.
<화학식2>
Figure pct00008
선택적으로, 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 타닌산(구조식:
Figure pct00009
, 화학식: C76H52O46) 또는 벤젠-1,2,3-트리올(구조식:
Figure pct00010
)이다.
선택적으로, 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 화학식 3에 표시된 기를 포함한다.
<화학식3>
Figure pct00011
선택적으로, 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 화학식 4에 표시된 기를 포함한다.
<화학식4>
Figure pct00012
또한, 본 발명은 석고 제품 내 새깅 방지 첨가제인 아스코르브산의 용도에 관한 것이다.
상기 조성물과 석고 제품 및 이의 제조는, 종래 기술에 비하여 다음과 같은 이점을 가진다.
1. 본 발명에서 상기 석고 제품은 상기 조성물로 만든 세트 석고(set gypsum)를 포함하는 한편, 상기 조성물은 반수석고와 물 및 "
Figure pct00013
"기를 포함하고, 카복실기를 포함하지 않는 화합물로 구성된다. 전술한 조성물로 만든 세트 석고는 종래 기술에 비해 석고 제품의 변형 방지 성능이 더 우수하고 변형 방지 성질이 개선되었음을 보여준다. 본 발명에서의 상기 석고 제품은, 습도가 높은 조건에서도 비틀림 현상이 거의 없고 뛰어난 안정성을 가지게 되며, 이에 따라 석고 제품의 품질을 개선하여 높은 안정성에 관한 요구를 충족하게 된다.
또한, 선택적 실시예들에서 "
Figure pct00014
"기가 있는 화합물의 특정 실시예인 아스코르브산, 타닌산 및 벤젠-1,2,3-트리올은 저렴하고 용이하게 이용가능하므로, 본 발명의 조성물에 대한 비용을 감소시킨다.
2. 또한, 상기 화합물은 석고 슬러리 응결(setting)에 영향을 미치지 않아, 석고 슬러리 응결을 늦추는 다른 새깅 방지 첨가제, 가령 업계에서 잘 알려지고 사용되어온 타타르산과 같은 첨가제와 비교할 때, 생산에서 더 선호된다.
배경 기술에서 논의된 바와 같이, 세트 석고는 무게가 가볍고 구조물의 강도가 높은 것이 장점을 가지며, 건축업계에서는 석고 제품에 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 실제 높은 습도에 노출되는 경우, 주요 구성 요소로서 세트 석고를 갖는 석고 제품은 새깅 및 늘어남 현상이 있는 것으로 확인되었다. 상기 거동은 석고 제품의 모양에 영향을 주며, 석고 제품의 표준에 부합할 수 없게 된다.
기존 석고의 열악한 변형 방지 능력 및 열악한 안정성에 관한 결함을 해결하기 위해, 본 발명에서는 조성물, 상기 조성물로 만든 석고 제품 및 제조방법을 제공한다. 본 발명의 조성물로 만든 석고 제품은 종래 기술에 비해 변형 방지 능력(특히 새깅 방지 능력)이 현저히 개선되었다.
본 발명의 조성물은 석고, 물 및 변형 방지 첨가제를 포함한다. 여기서 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기인 "
Figure pct00015
"를 포함하되, 카복실기는 포함하지 않는 화합물을 포함한다. 상기 "
Figure pct00016
"기는, 오픈 체인(예: -OHC=COH-CO-), 지방족 고리(예:
Figure pct00017
) 또는 방향족 고리(예:
Figure pct00018
) 에서 선택된 어떠한 구조에도 포함될 수 있고, 상기 화합물 구조 내에서의 성능에는 제한이 없다. 조성물에 언급된 상기 석고는 반수석고(황산칼슘반수화물)이다.
특히, 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은, 화학식 2에 표시된 기나, 화학식 3에 표시된 기를 포함하거나, 화학식 4에 표시된 기를 갖는 화합물이다.
< 화학식 1>
Figure pct00019
<화학식2>
Figure pct00020
<화학식3>
Figure pct00021
<화학식4>
Figure pct00022
보다 구체적으로, 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 바람직하게는, 아스코르브산(계통명: 2,3,4,5,6-펜타하이드록시-2-헥센산-4-락톤), 타닌산(일명 Acidum Tannicum), 벤젠-1,2,3-트리올 또는 그 유도체일 수 있다. 아스코르브산은 L-아스코르브산, D-아스코르브산, L-아라보아스코르브산 및 D-아라보아스코르브산이 될 수 있다고 이해되어야 한다.
여기서, 조성물 내, "
Figure pct00023
"기를 포함하는 화합물의 반수석고에 대한 질량비(mass ratio)는 0.01% 내지 5.0%, 바람직하게는 0.1% 내지 1.0%이다.
또한, 상기 조성물로 만든 석고 보드의 품질을 개선하기 위해, 상기 조성물은 발포제, 유처리제, 촉진제 및 전분 중에서 선택한 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 조성물 제조 방법은, 석고분과 변형 방지 첨가제를 특정 비율로 물과 섞는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기를 포함하되 카복실레이트기는 포함하지 않는 화합물을 포함한다. 이에 의해, 본 발명의 조성물을 얻을 수 있으며, 이러한 작업과정이 간단하여 대규모의 산업적 진흥(promotion)이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 조성물로 구성된 석고 보드, 특히 석고, 전분, 발포제, 유처리제, 촉진제 및 변형 방지 첨가제를 포함하는 석고 제품의 구성요소를 제공하고, 여기서 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기(
Figure pct00024
)는 있고 카복실기(-COOH)는 없는 화합물을 포함한다. 최종 석고 보드에서 언급되는 석고는 이수석고(dihydrate gypsum)이다.
여기서, 최종 제품은 석고 보드가 될 수 있고, 석고 보드의 주변부는 특별한 모양과 용도를 가진 석고 제품을 만들기 위해 라이너로 코팅될 수 있으며, 여기서 라이너(liner)는 종이 시트나, 중합체 및/또는 유리섬유를 포함하는 부직매트 등이다.
먼저 석고 보드 생산 과정에서, 석고, 전분, 발포제, 촉진제, 유처리제 및 변형 방지 첨가제와, 석고보드 및 플라스터 제조 기술 분야의 당업자에게 알려진 재료들(materials)이 물에 혼합된다. 여기서 상기 변형 방지 첨가제는 화학식 1에 표시된 기(
Figure pct00025
)는 포함되어 있으나 카복실기는 없는 화합물을 포함한다. 그리고 슬러리를 형성하기 위해 상기 혼합물을 휘젓는다. 그 후 슬러리가 종이 시트 등 라이너에 배치되고 또 다른 라이너로 덮여, 상기 슬러리가 두 라이너 사이에 끼워진다. 이러한 샌드위치 구조물은 상기 보드의 두께를 결정하는 한 쌍의 성형 플레이트나 롤을 통과한다. 이후 이 구조물은 컨베이어 라인을 따라 통과하여 스터코 슬러리를 수화하고 경화하는 시간을 갖도록 한다. 경화된 구조물은 목표 길이를 갖는 복수의 보드로 만들어지도록 잘린 후 건조기로 전달되어 잉여수가 증발되도록 한다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 확실히 하고 이해를 돕기 위해, 본 발명의 특별한 실시예와, 본 발명의 실시예 및 기존 첨가제들이 섞인 석고 제품에 대한 새깅 방지 성능 테스트의 비교 실험 데이터를 사용하여, 본 발명의 조성물, 석고 제품, 제조방법과, 본 발명에 의해 얻어진 석고 제품의 뛰어난 새깅 방지 성능에 대해 아래 설명한다.
하기의 상세한 설명은 본 발명에 대해 완전히 이해할 수 있도록 하기 위함이다. 그러나 본 발명은 여기에 기술된 방법 이외 수단으로도 이행이 가능하다. 따라서, 본 발명은 아래와 같은 특별한 실시예에 한정되지 아니한다.
실시예 1
I. 실시예 및 비교예의 제조 공정은 다음과 같다.
특정 분량의 첨가분말(표 1에 표시된 실시예와 비교예의 첨가제만이 첨가되어 있음)과 하소(calcined) 황산칼슘 반수화물 분말 500g을 물 350g과 섞고, 상기 혼합물을 15초 동안 휘저어 각기 다른 첨가제를 포함한 복수의 슬러리들이 만들어지도록 한다.
이렇게 얻어진 슬러리들을 각각의 몰드(모든 몰드들은 동일함)에 부어 12시간 뒤 크기가 각각 400mm x 400mm x 10mm인 석고 플레이트를 만든다. 몰드된 석고 플레이트를 꺼내 50~70℃ 온도에서 10~15시간 동안 건조하고 다시 30~50℃ 온도에서 연속적으로 20~30시간 동안 건조하여, 테스트할 각기 다른 첨가제를 넣은 복수의 석고 플레이트 샘플을 만든다. 이렇게 얻어진 석고 플레이트는 새깅 방지 테스트를 위해 온도 20℃, 상대 습도 50% RH에서 24시간 동안 둔 후 320mm x 40mm x 10mm로 자른다.
II. 새깅 방지 테스트 과정
테스트 환경: 일정 온도 20±0.5℃, 상대 습도: 93±3% RH
이후 각 석고 플레이트를 3개의 지지대 위에 수평으로 눕히되, 두 지지대 간 거리는 300mm로 한다. 금속적하블록(그 질량은 아래 표 1에 표시됨)을 석고 플레이트 중앙에 두어 새깅 공정을 가속화한다. 24시간 동안 석고 플레이트 샘플 중앙부의 새깅 거리를 레이저 변위센서(모델: Keyence IL-065)로 계속 측정하고, 24시간 후 각 석고 플레이트 샘플의 마지막 새깅 거리를 기록한다.
실시예와 비교예의 구성 요소(종래 기술에서 얻어진 첨가제)와, 실시예와 비교예의 해당 석고 플레이트 테스트 데이터는 표 1에 표시되어 있다.
<표 1: 석고 플레이트 샘플의 새깅 저항 테스트 데이터 표>
Figure pct00026
결과 매개변수는, 24시간 후의 새깅 거리를 적하블록 질량으로 나눈 값을 의미하고, 이 값이 낮을수록 석고 플레이트 샘플의 새깅 저항이 더 좋다는 것을 의미한다.
첨가제 함량은, 각 실시예 내 첨가제 질량을 황산칼슘 반수화물 질량으로 나눈 값을 의미한다.
III. 테스트 결과 분석: 상기 각기 다른 첨가제를 포함한 해당 석고 플레이트 샘플들의 새깅 저항표에서 아래와 같은 사실을 알 수 있다.
첨가제로서 "
Figure pct00027
"기를 포함하는 화합물(실시예 1 샘플 1에서의 아스코르브산, 실시예 1 샘플 2에서의 벤젠-1,2,3-트리올(
Figure pct00028
), 실시예 1 샘플 3에서의 타닌산)이 포함된 실시예의 석고 플레이트와, 첨가제로서 타타르산과 개질된 트리폴리인산 알루미늄(Aluminum Tripolyphosphate)을 포함하는 화합물을 포함하는 비교예의 석고 플레이트의 새깅 저항을 테스트한 후, 실시예의 세 샘플의 결과 매개변수가 비교예보다 현저히 작음을 알 수 있다(결과 매개변수가 작을수록 더 좋은 것임). 여기서, 화합물은 오쏘(ortho) "-OH"기는 있으나 "-C=C-"기는 없는 타타르산（
Figure pct00029
)）을 포함하는 것이 특징이다.
표 1에 따르면, 비교예와 같이 기존 석고 플레이트 샘플에 각기 다른 첨가제를 함유한 석고 플레이트 샘플의 새깅 저항 테스트 데이터에서 알 수 있듯이, 첨가제로서 "
Figure pct00030
"기가 포함되어 있으나 카복실기는 없는 화합물을 포함한 본 발명의 석고 플레이트는 새깅 저항과 안정성이 더 뛰어남이 확인된다. 특히, 첨가제인 아스코르브산을 포함한 석고 플레이트(실시예 샘플 1)의 새깅 저항은, 첨가제로서 개질된 트리폴리인산 알루미늄을 포함한 석고 플레이트의 2.7배(1.41/0.51=2.7), 첨가제로서 타타르산을 포함한 석고 플레이트의 2배(1.01/0.51=2)에 달한다.
또한, 첨가제인 아스코르브산이 포함된 석고 플레이트의 새깅 저항이 특별히 뛰어난 것을 바탕으로, 전구체인 아스코르브산과 유사한 구성자가 있는 아스코르빌스테아레이트(ascorbyl stearate) 및 아스코르빌팔미테이트(ascorbyl palmitate)를 포함한 석고 플레이트 또한 상당히 뛰어난 새깅 저항을 보여준다.
실시예 1 샘플 2(첨가제로 벤젠-1,2,3-트리올이 포함됨)와 실시예 1 샘플 3(첨가제로 타닌산이 포함됨)의 석고 플레이트 새깅 저항은, 첨가제로 카복실 음이온을 포함한 화합물을 포함한 것보다 현저히 뛰어나다.
실시예 2
연구실 작업의 편의상, 목표 초기 응결(set) 시간 6~7분을 달성하도록 0.175~0.35g의 촉진제를 함유한 하소 디설포 석고(calcined desulfogypsum) 700g, 전분 3.811g 및, 연구실 작업의 편의상 목표 스프레드 90~100mm을 달성하도록 각기 다른 양의 아스코르브산에, 발포제3g 및 유처리제 4.375~7g를 포함한 물 490g을 혼합하고, 상기 혼합물을 15초 동안 잘 저어 각기 다른 첨가제를 포함한 복수의 슬러리들을 만든다.
이렇게 얻어진 슬러리들을 몰드들(몰드는 모두 같음)에 붓는다. 슬러리들을 몰드에 붓기 전에 초배지(lining paper)를 몰드에 넣고 슬러리를 초배지 위에 부은 후 몰드 위 슬러리 표면에 또 다른 초배지를 놓고 위쪽 초배지를 눌러 불필요한 슬러리는 넘치게 하여, 두 초배지 사이 슬러리가 응고되도록 하여, 표면 각각에 2장의 초배지를 갖는 석고 플레이트가 만들어지도록 한다. 몰드를 제거하고 석고 플레이트를 꺼내 오븐에 넣고 20분 동안 180℃, 12시간 동안 60℃, 24시간 동안 40℃ 등 연속 3단계로 건조시켜, 양이 각기 다른 아스코르브산이 포함된 복수의 석고 플레이트 샘플을 만든다. 테스트할 각기 다른 첨가제를 넣은 복수의 석고 플레이트 샘플을 만든다. 석고 플레이트 샘플의 구성요소는 표 2에 표시되어 있다.
석고 플레이트 샘플들은 실시예 1과 동일한 모양으로 자르고, 동일한 조건에서 동일한 방법으로 각기 다른 양의 아스코르브산이 담긴 석고 플레이트의 새깅 저항 테스트를 한다. 그 결과는 표2와 같다.
<표 2. 석고 플레이트 샘플 새깅 저항 테스트 데이터>
Figure pct00031
*결과 매개변수=24시간 후 새깅 거리/적하블록 질량
실시예 1에 기록된 바와 같이, 기존 석고 제품과 비교하여 화학식 1에 표시된 (
Figure pct00032
)기가 포함되어 있으나 변형 방지 첨가제인 카복실레이트기(-COOH)는 없는 화합물이 있는 석고 제품은 새깅 저항이 현저히 개선되었으며, "
Figure pct00033
" 기로 구성된 화합물과 반수석고의 질량비는 0.1~1.0%인 것이 바람직하다.
실시예 3: 응결 시간에 따른 아스코르브산의 효과
석고 보드 업계의 기존 문제는 카복실산과 같은 현재의 새깅 방지 첨가제들이 석고 슬러리의 응결(set) 시간을 증가시킨다는 것으로, 생산 라인에 유해한 영향을 미친다. 이러한 문제를 해결하기 위해 추가적인 촉진제들을 사용할 필요가 있어 생산비가 증가된다. 표 3에서는 각기 다른 용량의 L-아스코르브산 및 L-타타르산이 포함된 석고 슬러리의 초기 및 최종 응결 시간을 나타낸다. 응결 시간은 Vicat 기기를 사용하여 측정하였다. 표3에서는 L-타타르산이 석고 슬러리 응결 시간을 현저히 증가시켰음을 볼 수 있다. 이에 반해, L-아스코르브산은 응결 시간에 별다른 영향을 미치지 않았음을 확인할 수 있다.
<표 3. 각기 다른 변형 방지 첨가제가 포함된 석고 슬러리의 응결 시간>
Figure pct00034
또한, 본 발명에서는 석고 제품 내 새깅 방지 첨가제인 아스코르브산의 적용을 제안하고 있다. 어떠한 형태이든 상관 없이 아스코르브산으로 구성된 새깅 방지 첨가제들과 석고 제품의 새깅 방지 첨가제 적용은 본 발명의 보호범위에 속한다.
위에서 공개한 바람직한 실시예들이 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 이 분야에서 지식을 가진 당업자가 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있으며, 이에 본 발명의 보호 범위는 청구항들에 의해 한정된다.

Claims (33)

  1. 석고와 변형 방지 첨가제를 포함하고,
    상기 변형 방지 첨가제는 하기 화학식 1에 표시된 기를 포함하고, 카복실레이트기를 포함하지 않는 화합물을 포함하며,
    상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 석고 보드 조성물.
    <화학식 1>
    Figure pct00035
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화합물은, 아스코르브산, 아스코르브산 유도체 및 아스코르베이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 아스코르브산 유도체는, L-아스코르빌 6-팔미테이트 및 L-아스코르빌 스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 아스코르베이트는 칼슘 아스코르베이트인 석고 보드 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 석고 보드 조성물.
    <화학식 2>
    Figure pct00036
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 타닌산 또는 벤젠-1,2,3-트리올인 석고 보드 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 3에 표시된 기를 포함하고, 상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 석고 보드 조성물.
    <화학식 3>
    Figure pct00037
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 4에 표시된 기를 포함하고, 상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 석고 보드 조성물.
    <화학식 4>
    Figure pct00038
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석고에 대한 상기 화합물의 질량비는 0.01% 내지 5.0%인 석고 보드 조성물.
  10. 석고분과 변형 방지 첨가제를 물에 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물을 섞는 단계를 포함하고,
    상기 변형 방지 첨가제는 하기 화학식 1에 표시된 기를 포함한 화합물을 포함하고, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않으며,
    상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 조성물을 형성하는 방법.
    <화학식 1>
    Figure pct00039
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 석고에 대한 상기 화합물의 질량비는 0.01% 내지 5.0%인 조성물을 형성하는 방법.
  12. 석고, 전분, 유처리제, 촉진제, 변형 방지 첨가제 및 선택적으로 발포제를 포함하고,
    상기 변형 방지 첨가제는 하기 화학식 1에 표시된 기를 포함한 화합물을 포함하고, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않으며,
    상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 석고 보드.
    <화학식 1>
    Figure pct00040
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 화합물은, 아스코르브산, 아스코르브산 유도체 및 아스코르베이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 아스코르브산 유도체는, L-아스코르빌 6-팔미테이트 및 L-아스코르빌 스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 아스코르베이트는 칼슘 아스코르베이트인 석고 보드.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함한 상기 화합물은 하기 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 석고 보드.
    <화학식 2>
    Figure pct00041
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 화학식 2에 표시된 기를 포함한 상기 화합물은 타닌산 또는 벤젠-1,2,3-트리올인 석고 보드.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 3에 표시된 기를 포함하는 석고 보드.
    <화학식 3>
    Figure pct00042
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함한 상기 화합물은 하기 화학식 4에 표시된 기를 포함하는 석고 보드.
    <화학식 4>
    Figure pct00043
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 석고 제품은 라이너로 싼(wrapped) 석고 보드인 석고 보드.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 라이너는 종이 시트, 중합체 및/또는 유리섬유를 포함하는 부직매트 등인 석고 보드.
  22. 청구항 12 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석고에 대한 상기 화합물의 질량비는 0.01% 내지 5.0%인 석고 보드.
  23. 석고, 물, 전분, 촉진제, 유처리제, 변형 방지 첨가제 및 선택적으로 발포제를 혼합하는 단계;
    슬러리를 형성하도록 혼합물을 휘젓는 단계;
    샌드위치 구조물을 형성하기 위해 두 라이너 사이에 상기 슬러리를 배치하는 단계;
    상기 샌드위치 구조물을 기반으로 제1 보드를 형성하는 단계;
    경화 공정 후 상기 제1 보드를 목표 길이를 갖는 복수의 제2 보드들로 자르는 단계; 및
    잉여수를 증발시키기 위해 상기 복수의 제2보드들을 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 변형 방지 첨가제는 하기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 화합물을 포함하고, 상기 화합물은 카복실레이트기를 포함하지 않으며, 상기 R1 및/또는 R2는 수소, 금속 이온, 알킬기, 알콕시기 또는 알켄닐기인 석고 보드를 형성하는 방법.
    <화학식 1>
    Figure pct00044
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 화합물은, 아스코르브산, 아스코르브산 유도체 및 아스코르베이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드를 형성하는 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 아스코르브산 유도체는, L-아스코르빌 6-팔미테이트 및 L-아스코르빌 스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 석고 보드를 형성하는 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 아스코르베이트는 칼슘 아스코르베이트인 석고 보드를 형성하는 방법.
  27. 청구항 23에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 석고 보드를 형성하는 방법.
    <화학식 2>
    Figure pct00045
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 화학식 2에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 타닌산 또는 벤젠-1,2,3-트리올인 석고 보드를 형성하는 방법.
  29. 청구항 23에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 3에 표시된 기를 포함하는 석고 보드를 형성하는 방법.
    <화학식 3>
    Figure pct00046
  30. 청구항 23에 있어서,
    상기 화학식 1에 표시된 기를 포함하는 상기 화합물은 하기 화학식 4에 표시된 기를 포함하는 석고 보드를 형성하는 방법.
    <화학식 4>
    Figure pct00047
  31. 청구항 23 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석고에 대한 상기 화합물의 질량비는 0.01% 내지 5.0%인 석고 보드를 형성하는 방법.
  32. 화합물의 사용 방법으로서,
    상기 화합물은 하기 화학식 1에 표시된 기를 포함하고, 카복실레이트기를 포함하지 않으며,
    상기 화합물은 석고 제품 내 새깅 방지 첨가제로 사용되는 화합물의 사용 방법.
    <화학식 1>
    Figure pct00048
  33. 아스코르브산의 사용 방법으로서,
    상기 아스코르브산은 석고 제품 내 새깅 방지 첨가제로 사용되는 아스코르브산의 사용 방법.
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