KR20160093635A

KR20160093635A - 강화 모르타르 및 코팅용 결합제 조성물

Info

Publication number: KR20160093635A
Application number: KR1020167015209A
Authority: KR
Inventors: 피터 울라이크; 다니엘 다빌레어
Original assignee: 에스.에이. 로이스트 레셰르셰 엣 디벨로프먼트, 엔 아브레제 엘.알.디., 소시에테 아노님
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-08-08

Abstract

제 1 종래의 미네랄 성분 및 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분을 포함하고 있는 강화 모르타르 및 코팅용 결합제 조성물, 이때 상기 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분은 BET 방법에 따라 계산된, 12 m²/g 미만, 유리하게 11 m²/g 미만, 특히 10 m²/g 미만, 바람직하게 9 m²/g 미만의 비표면적을 가지는 조성물, 및 미네랄 유형의 응집체와 상기 언급된 조성물을 포함하는 강화 코팅 또는 모르타르 시스템으로서의 용도.

Description

강화 모르타르 및 코팅용 결합제 조성물{BINDER COMPOSITION FOR IMPROVED MORTARS AND COATINGS}

본 발명은 제 1 종래의 미네랄 성분과 분말 소석회를 기초로 한 제 2 성분을 포함하는, 모르타르와 강화 코팅용 결합제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 의미에서 용어 "모르타르"는 석회, 시멘트 등과 같은 하나 또는 여러 미네랄 결합제와 응집체, 주로 모래의 혼합물; 그런 다음에는 전통적인 모르타르를 의미한다. 그런 모르타르는 건축재들을 결합시키고 및/또는 덮기 위해 건축에 사용되며 또한 충전제, 하나 또는 여러 유기 결합제, 첨가제 및/또는 보조제를 함유할 수 있다. 특수한 특성을 얻기 위하여 조성물 및 제조과정이 규정되어 있는, 고부가가치이거나 고도로 부가된 모르타르는 강화되거나 실행되거나 또는 추가로 배합된 (디자인된) 모르타르로서 기술될 수 있다. 특히 접착성 모르타르, 셀프-레벨링 바닥, 스크리드, 보수 모르타르, 특정 석조 모르타르 등이 포함된다.

용어 "코팅"은 1회 또는 여러 번 통과하여 층으로서 적용되도록 의도된 모르타르 조성물을 의미한다. 그러므로 코팅은 아웃도어 표면 용도 (칠) 또는 인도어 표면 용도 (회반죽)를 위한 모르타르이다.

모르타르 및 코팅은 수경성, 포졸란성 또는 기경성과 결합제의 배합으로부터, 또는 그것들의 혼합물로부터 만들어질 수 있다. 풍화 석회 또는 소석회의 사용은 석회가 없는 결합제와 비교하여 다음의 장점들을 가진다: 더 좋은 취급 능력/적용성의 결과로서 더 좋은 가소성, 지지체의 다공성의 변화를 향해 개선된 내성을 허용하는 더 좋은 물 보유, 수증기에 대한 더 좋은 투과성 및 경화 시스템의 더 좋은 가요성.

더욱이, 강화 (또한 소위 실행 또는 배합) 모르타르 및 코팅에서 첨가제, 특히 유기 첨가제를 첨가하는 것이 적용 성능의 최적화 목적에 대한 바람직한 방법이다.

소석회는 고체 입자, 주로 식 Ca(OH)₂의 칼슘 2-하이드록사이드의 세트로 구성되고, 또한 수화로 불리는 반응에서 물을 사용하여 석회를 신속하게 소화시키는 (slaking) 산업적 결과이다. 이 생성물은 또한 수화된 석회 또는 풍화 석회로서 알려져 있으며 전형적으로 15 내지 20 m²/g 정도의 BET 표면적을 가진다 (J.A.H. Oates, Lime and Limestone-Chemistry and Technology, Production and Uses, 1998, p.220).

이 소석회 또는 수화된 석회 또는 풍화 석회 또는 수산화 칼슘은 물론 킬로그램당 수십 그램으로 제공되는 불순물, 즉 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, MnO, P₂O₅, K₂O 및/또는 SO₃으로부터 유도된 상 (phase)들을 함유할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 언급된 옥사이드로서 표시된 이들 불순물의 합은 발명에 따르는 소석회의 질량의 5 질량%, 바람직하게 3 질량%, 바람직하게 2 질량% 또는 심지어 1 질량%를 초과하지 않는다. 특히, 소석회는 유리하게 1.5 질량% 미만, 바람직하게 1% 미만, 바람직하게 0.3% 미만의 Fe₂O₃을 함유한다.

그런 소석회는 산화 마그네슘 및/또는 수산화물을 함유할 수 있다. 이들 화합물의 함량에 따라, 석회는 부분적으로 또는 전체적으로 소화된 마그네슘, 백운석질 석회 또는 백운석 석회로서 언급될 것이다.

이런 소석회는 또한 그것이 탄산 칼슘 CaCO₃ 또는 탄산 마그네슘 MgCO₃를 함유할 수 있는 것처럼, 비-균질 베이킹 (국소화된 오버-베이킹)으로부터 소화 또는 다짐 (stemming) 중에 수화되지 않을 산화 칼슘을 함유할 수 있다. 이들 카보네이트는 그것으로부터 발명에 따는 소석회가 유도되는 (베이킹되지 않음) 초기 석회석으로부터 (또는 미정제 백운석으로부터), 또는 공기와 접촉되는 소석회의 부분적인 탄산화 반응으로부터 다져질 수 있다. 본 발명의 범주 내에서 소석회 중의 산화 칼슘 함량은 일반적으로 5 질량% 미만, 바람직하게 2% 미만이고 유리하게 1% 미만이다. 카보네이트의 함량은 10 질량% 미만, 바람직하게 6% 미만이고 유리하게 4% 미만, 더욱 유리하게 3% 미만이다.

석회 모르타르 및 코팅의 기술분야에서, 전술한 특성을 향상시킬 목적으로, 기존의 교시는 예를 들면 비표면적에 대해 작동하는 것을 제안하며 실제로 서로 상당히 상이한 많은 결과를 개시한다.

예를 들어, 문헌 WO 2008034616은 특정한 비표면적을 가지는 석회를 첨가함으로써 수경성을 가지는 결합제 조성물의 압축력의 개발을 가속화하는 것이 가능한 것을 개시한다.

이 문헌에서 목표가 된 비표면적은 7 내지 16 m²/g으로 구성되고 우선적인 구체예들은 결합제 (포틀랜드 시멘트)의 총 중량을 기초로 약 5 중량%의 석회 함량에 대해 11 내지 14 m²/g으로 구성된 비표면적을 가지는 소석회에 향해 있다.

문헌 BE 1006309에서는 특히 수화된 석회에 훨씬 더 높은 비표면적을 제공하기 위하여 화학적 변형제를 사용하여 수화된 석회의 비표면적 및 가소성 특성을 증가시키는 방법을 사용하는 것이 교시되어 있다. 본 발명의 이런 목적은 나아가 훨씬 더 큰 물 보유 능력 및 보다 가소성이 되는 능력을 가지는 수화된 석회이다. 이런 방식으로, 그렇게 제조된 소석회는 보다 작은 비율로 모르타르에 사용될 수 있는 한편 코드 또는 표준에 의해 요구되는 작업성을 모르타르가 보유하는 것을 허용한다.

문헌 DE 102005018100에 따르면, 큰 미세도를 가지는 수산화 칼슘이 개선된 흐름 및 경화 특성을 가지는 콘크리트를 제조하기 위하여 수경성 모르타르 또는 결합제를 제조하기 위해 사용된다. 큰 미세도를 가지는 이런 수산화 칼슘은 전형적으로 높은 BET 및 Blaine 비표면적을 가진다.

나아가, 문헌 WO 9209528은 모르타르, 코팅 등을 제조하기 위한 건축 산업분야에서 Ca(OH)₂ 및/또는 Ca(OH)₂-Mg(OH)₂의 밀크 또는 슬러리로서 수산화 칼슘 또는 소석회의 사용을 제공한다. 이 문헌은 임의로 Mg(OH)₂와 혼합된 Ca(OH)₂ 밀크 및/또는 슬러리의 품질 및 그것의 특성, 예를 들면 반응성이 현탁된 Ca(OH)₂ 및/또는 Ca(OH)₂-Mg(OH)₂의 응집체 또는 미셸의 크기 및 구조에 좌우되는 것을 교시한다. 이 문헌의 결론은 실제로 응집체 또는 미셸의 Ca(OH)₂ 및/또는 Ca(OH)₂-Mg(OH)₂의 입자가 고도로 반응성인 밀크 또는 슬러리를 얻기 위해 및 입자들의 침강을 감소시키거나 피하기 위하여 작은 알갱이 크기 및 큰 다공성을 가져야 한다는 것이다. 이 문헌에 따르면, 작은 알갱이 크기 및 큰 다공성을 가지는 슬러리의 경우에, 높은 가소성 및 높은 물 보유력을 가지는 모르타르를 얻는 것이 가능하다.

따라서, 코팅 및 강화 모르타르에 요구되는 높은 가소성, 뿐만 아니라 어떠한 유형의 표면에도 적용하기에 필요한 물 보유력을 가질 목적으로, 높은 비표면적을 가지는 소석회가 선택되어야 한다.

상기 언급된 장점에도 불구하고, 소석회를 기초로 한 결합제들의 사용은 또한 예를 들면 전형적으로 강화 모르타르 및 코팅에 존재하는 유기 첨가제의 높은 함량을 사용해야 하는 필요성 및 그것에 대한 역할이 물의 보유, 흐름 특성 (취급 능력/가소성, 주조성, 흐름 임계값...)의 관리, 접착력, 내마모성, 소수성화 (hydrophobicization) 또는 추가로 공기 기포혼입 (entrainment)과 같은 특수한 기능을 보장하는 것인 몇몇 단점을 유발한다.

본 발명은 소석회를 기초로 한 결합제 조성물의 상기 언급한 장점을 보존하는 한편, 상기 개관한 결점의 일부를 억제하면서 또는 추가로 이들 배합으로부터 초기에 제조된 모르타르의 특성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

이 문제를 해결하기 위하여 도입부분에서 나타낸 결합제 조성물이 발명에 따라 제공되며, 이때 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 12 m²/g 미만, 특히 11 m²/g 미만, 유리하게는 10 m²/g 미만, 바람직하게 9 m²/g 미만의, BET 방법에 따라 계산된 비표면적을 가진다.

본 발명에 따르는 소석회의 비표면적은 190℃에서 적어도 2시간 동안 진공에서 탈기한 후, 질소 흡착 압력계에 의해 측정되며 BET 방법에 따라 계산된다.

탈기 후 질소 흡착 또는 탈착에 의해 측정되는 BET 표면적을 공기에 대한 통과성에 의해 측정된 Blaine 비표면적과 혼동하지 않는 것이 중요하다. 실제로, BET 방법은 특히 그것의 다공성을 고려함으로써 화합물의 전체 비표면적을 측정하는 가능성을 제공하며, 구성성 입자들의 크기에 직접적으로 좌우되지 않는 한편, Blaine 방법은 이 화합물의 입자들의 외부 표면적을 독점적으로 측정하는 가능성을 제공하며 후자의 크기에 직접적으로 좌우된다 (Allan T., Particle Size Measurement, Vol. 2, Surface area and pore size determination, fifth edition, 1997, page 11, page 39).

본 발명에 따르는 결합제 조성물은 "강화된" 또는 "실행되는" 모르타르 또는 "고부가가치를 가지는" 또는 고도로 부가된 코팅에 사용될 때, 물 보유, 취급 능력/흐름 특성, 공기 기포혼입, 접착력, 내마모성 및 소수성화와 같은 유기 첨가제의 기능성을 유지하는 한편 소석회의 긍정적 효과로부터 유익을 얻을 수 있는 가능성을 제공한다. 실제로, 본 발명의 소석회의 특정 비표면적 때문에, 이들 유기 첨가제의 소석회 입자들의 기공 안에서의 흡착은 강력하게 감소된다. 나아가, 결합 조성물의 비용에 대한 영향 또는 후자로부터 제조된 모르타르 및 코팅의 비용이 특히 관심이 있다.

실제로, 고부가 가치를 가지는 접착성 모르타르, 자기-수평성 바닥재, 보수 모르타르 및 특정 석조 모르타르와 같이 유기 첨가제의 함량이 높은 강화 코팅 및 강화 모르타르에서, 낮은 비표면적을 가지는 소석회를 함유하고 있는, 본 발명에 따르는 결합제 조성물은 소석회와 유기 첨가제와의 상호작용을 감소시키는 가능성, 및 따라서 모르타르에서 그것들의 기능성을 억제할 위험을 감소시키고 그러므로 "강화된" 또는 "실행되는" 또는 "배합된" 모르타르 및 코팅의 조성물에서 이들 첨가제들의 함량이 유의미하게 증가되는 것을 피하게 되는 가능성을 제공한다.

더욱이, 본 발명에 따르는 결합제 조성물은 또한 후자로부터 얻어진 강화 코팅 및 모르타르가 가소성 및 물 보유의 유리한 특성을 보유할 가능성을 제공한다. 이런 효과는 현재까지 그런 특성은 단지 높은 비표면적을 가지는 소석회에 의하여 얻어질 수 있는 것으로 보이기 때문에 특히 예상외의 것이다.

유리하게, 상기 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분은 8.5 m²/g 미만, 바람직하게 8 m²/g 미만, 우선적으로 7.5 m²/g 미만, 특히 7 m²/g 미만의, BET 방법에 따라 계산된 비표면적을 가진다.

특정 구체예에서, 상기 제 1 종래의 미네랄 성분은 시멘트, 표준 소석회 또는 수화 석회, 풍화 석회, 천연 또는 인공 수경성 석회, 석조, 포졸란성 및 수경성 결합제용 결합제, 석고 및 그것들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다.

특정 구체예에서, 상기 시멘트는 통상적인 시멘트 (회색 또는 백색), 내화 시멘트, 용융 알루미나 시멘트, 프롬 시멘트, 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그, 플라이 애쉬 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된다.

바람직하게, 상기 제 2 성분은 상기 결합제 조성물의 총 중량을 기초로 12 중량% 이상, 바람직하게 15 중량% 이상, 특히 20 중량% 이상, 특히, 30 중량% 이상, 유리하게 40 중량% 이상 80 중량% 이하, 특히 70 중량% 이하, 유리하게 60 중량% 이하의 양으로 존재한다.

상기 결합제 조성물 중의 상기 제 2 성분의 보다 낮은 함량은 상기에서 언급한 것과 같은 소석회의 장점들로부터 유익한 또는 본 발명이 정확하게 해결하고자 하는 후자의 사용과 관련된 결점들을 입증하는 가능성을 제공하지는 않을 것이다.

보다 구체적인 방식에서, 상기 제 2 성분은 0.1 μm보다 큰, 특히 0.5 μm보다 큰 d₃ 및 250 μm 이하, 바람직하게 200 μm 이하의 d₉₈을 가진다.

d_x의 표기는 측정된 입자 또는 과립의 X%가 그것에 비해 더 작은, μm로 표시된 직경을 나타낸다.

본 발명에 따르는 특히 유리한 구체예에서, 상기 제 2 성분은 90 μm 이하의 d₉₃을 가지는 입자를 가진다.

본 발명에 따르는 우선적인 구체예에서, 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 질소 흡착 BJH 방법에 따라 계산된, 0.02 cm³/g 이상, 바람직하게 0.025 cm³/g 이상의 총 기공 부피를 가진다.

유리하게, 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 질소 흡착 BJH 방법에 따라 계산된, 0.07 cm³/g 이하, 바람직하게 0.06 cm³/g 이하의 총 기공 부피를 가진다.

본 발명의 의미에서 "총 기공 부피"는 190℃에서 적어도 2시간 동안 진공 중에서 탈기한 후, 질소 흡착 압력계에 의해 측정되고 BJH 방법에 따라 계산된, 그것에 대한 크기가 17 내지 1,000 Å (1.7 내지 100 nm)으로 구성되는 기공의 총 부피를 의미한다.

유리하게, 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 EN 459-2 표준에 따라 측정되는 바, 350 kg/m³보다 큰, 바람직하게 400 kg/m³보다 크고 600 kg/m³ 미만인, 특히 550 kg/m³ 미만인 벌크 밀도를 가진다.

우선적으로, 본 발명에 따르는 조성물은 추가로, 특히 알킬 설페이트 또는 설포네이트, 에톡실화된 지방 알코올, 블록 공중합체 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된, 계면활성제 또는 텐사이드와 같은 공기 엔트레이너 (entrainer)를 포함한다.

발명에 따르는 대체예에서, 결합제 조성물은 추가로 하나 또는 여러 개의 물 보유제, 예를 들면 셀룰로오스 에테르 또는 구아검, 그것의 유도체 및 그것들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르는 추가의 대체예에서, 결합제 조성물은 추가로, 특히 하이드로콜로이드의 군으로부터, 보다 구체적으로 다당, 전분 유도체, 알긴산염, 구아검 및 그것의 유도체, 크산탄 검 및 그것의 유도체, 카라기난 검 및 그것의 유도체, 석시노글리칸, 폴리카르복실레이트 또는 멜라민-포름알데하이드와 같은 고성능 감수제, 미네랄 콜로이드, 특히 실리카 및 클레이, 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 유동학 변형제를 포함한다.

유리하게, 발명에 따르는 조성물은 추가로 또한 스테아레이트 및 올레에이트와 같은 지방산, 식물유 및 미네랄 오일, 실란, 실록산 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 소수성화제를 포함한다.

특히 유리하게, 본 발명에 따르는 조성물은 추가로 예를 들면 폴리비닐 아세테이트/에틸렌 공중합체, 폴리비닐 아세테이트/베르사테이트 공중합체, 스티렌/부타디엔 공중합체 등과 같은 산업용 라텍스의 군으로부터 선택된 제 3 유기 성분을 포함한다.

발명에 따르는 강화 코팅 및 모르타르용 결합제 조성물의 다른 구체예들은 첨부된 청구범위에 표시된다.

발명의 목적은 또한 상기 언급된 것과 같이, 미네랄 유형의 응집체와 본 발명에 따르는 조성물을 포함하는 강화 코팅 또는 모르타르의 시스템이다.

모르타르 및 코팅용 결합제 조성물은 제 1 종래의 미네랄 성분 및 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분을 포함한다. 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 BET 방법에 따라 계산된, 12 m²/g 미만, 특히 11 m²/g 미만, 유리하게 10 m²/g 미만, 바람직하게 9 m²/g 미만의 비표면적을 가진다.

유리하게, 상기 제 2 성분은 BET 방법에 따라 계산된, 8.5 m²/g 미만, 바람직하게 8 m²/g 미만, 우선적으로 7.5 m²/g 미만, 특히 7 m²/g 미만의 비표면적을 가진다.

특정 구체예에서, 상기 제 1 종래의 미네랄 성분은 시멘트, 표준 소석회 또는 수화 석회 또는 풍화 석회, 천연 또는 인공 수경성 석회, 석조, 포졸란성 및 수경성 결합제용 결합제, 석고 및 그것들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다.

유리하게, 시멘트는 통상 시멘트 (회색 또는 백색), 내화 시멘트, 용융 알루미나 시멘트, 프롬 시멘트, 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그, 플라이 애쉬 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된다.

바람직하게, 상기 제 2 성분은 상기 결합제 조성물의 총 중량을 기초로 12 중량% 이상, 바람직하게 15 중량% 이상, 특히 20 중량% 이상, 특히 30 중량% 이상, 유리하게 40 중량% 이상 80 중량% 이하, 특히 70 중량% 이하, 특히 60 중량% 이하의 양으로 존재한다.

보다 구체적으로, 상기 제 2 성분은 0.1 μm보다 큰, 특히 0.5 μm보다 큰 d₃ 및 250 μm 이하, 바람직하게 200 μm 이하의 d₉₈을 가진다.

본 발명에 따르는 특히 유리한 구체예에서, 상기 제 2 성분은 90 μm 이하의 d₉₃을 가지는 입자들을 가진다.

바람직하게, 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 질소 흡착 BJH 방법에 따라 계산된, 0.07 cm³/g 이하, 바람직하게 0.06 cm³/g 이하의 총 기공 부피를 가진다.

본 발명에 따르는 우선적인 구체예에서, 상기 언급된 것과 같은 시스템은 물과 혼합하기 쉬운 건조 형태로 존재한다.

본 발명에 따르는 대체예에서, 시스템은 추가로 물을 포함하고, 따라서 사용하기 쉬운 형태이다.

유리하게, 발명에 따르는 상기 시스템은 추가로, 특히 알킬 설페이트 또는 설포네이트, 에톡실화된 지방 알코올, 블록 공중합체 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된, 계면활성제 또는 텐사이드와 같은 공기 엔트레이너를 포함하고, 그것은 상기 결합제 조성물과 응집체의 혼합 후에 또는 혼합 중에 응집체에, 결합제 조성물에 또는 시스템에 첨가될 수 있다.

본 발명의 특별한 구체예에서, 시스템은 추가로 하나 또는 여러 물 보유제, 예를 들면 셀룰로오스 에테르 또는 구아검, 그것의 유도체 및 그것의 혼합물을 포함하고, 그것은 상기 결합제 조성물과 응집체의 혼합 후에 또는 혼합 중에 응집체에, 결합제 조성물에 또는 시스템에 첨가될 수 있다.

발명의 다른 바람직한 구체예에서, 시스템은 추가로, 특히 하이드로콜로이드의 군으로부터, 보다 구체적으로 다당, 전분 유도체, 알긴산염, 구아검 및 그것의 유도체, 크산탄 검 및 그것의 유도체, 카라기난 검 및 그것의 유도체, 석시노글리칸, 폴리카르복실레이트 또는 멜라민-포름알데하이드와 같은 고성능 감수제, 미네랄 콜로이드, 특히 실리카 및 클레이, 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 유동학 변형제를 포함하고, 그것은 상기 결합제 조성물과 응집체의 혼합 후에 또는 혼합 중에 응집체에, 결합제 조성물에 또는 시스템에 첨가될 수 있다.

발명의 추가의 또 다른 바람직한 구체예에서, 시스템은 추가로 스테아레이트 및 올레에이트와 같은 지방산 염, 식물유 및 미네랄 오일, 실란, 실록산 및 그것의 혼합물의 군으로부터 선택된 소수성화제를 포함하고, 그것은 상기 결합제 조성물과 응집체의 혼합 후에 또는 혼합 중에 응집체에, 결합제 조성물에 또는 시스템에 첨가될 수 있다.

발명에 따르는 미네랄 유형의 응집체를 포함하고 있는 강화 코팅 또는 모르타르의 시스템의 다른 구체예들은 첨부되는 청구범위에 표시된다.

발명은 또한 본 발명에 따르는 결합제 조성물을 강화 코팅에 사용하는 것에 관련된다.

발명은 또한 본 발명에 따르는 결합제 조성물을 강화 모르타르에 사용하는 것에 관련된다.

유리하게, 상기 용도는 d₅가 63 μm 이상이고 d₉₈이 4 mm 이하가 되도록 하는 입자 크기를 가지는 응집체에 의존한다.

조성물의 용도의 다른 구체예들은 첨부되는 청구범위에서 언급된다.

발명의 다른 특징, 상세한 설명 및 장점들은 비-제한적이고 실시예를 참조로 한, 이하에 제공되는 설명으로부터 드러날 것이다.

실시예

실시예 1: 코팅에 낮은 비표면적을 가지는 수화 석회의 영향

표 1에서 언급하는 고부가가치를 가지는 코팅용 결합제 조성물을 다음의 성분들을 사용하여 표시된 비율로 제조하였다:

제품	비율 (중량%)
시멘트 CEM I 42.5R	51%
수화 석회	47%
재분산성 라텍스 분말 (Vinnapas 8031 H)	0.4%
물 보유제 (Tylose MH 15000 YP4)	0.5%
공기 엔트레이너 (Hostapur OSB)	0.1%
소수성화제 (Zinkum 5)	1%

이 배합에서, 높은 비표면적 (HS)을 가지는 석회를 표 2에 따라, 낮은 비표면적 (BS)을 가지는 2개의 석회, 및 표준 비표면적을 가지는 표준 석회 (STD)와 비교한다.

본 발명에서 사용되는 "비표면적"이란 표현은 질소 흡착 압력계에 의해 측정되고 진공 중에서 190℃에서 적어도 2시간 동안 탈기한 후 Brunauer, Emmett 및 Teller 모델 (BET 방법)에 따라 계산된 비표면적을 의미한다.

제품	BET 표면적 (m²/g)	BJH 기공 부피 (cm³/g)
Lime HS	45.1	0.24
Lime STD-1	15.9	0.08
Lime BS1	8.4	0.04
Lime BS2	7.2	0.04

코팅은 표 3에 언급한 벌크 조성물을 얻기 위해, 규산질 모래를 첨가함으로써 상기 언급된 결합제로부터 출발하여 제조한다.

제품	비율 (중량%)
시멘트 CEM I 42.5 R	13%
수화 석회	12%
재분산성 라텍스 분말 (Vinnapas 8031H)	0.1%
물 보유제 (Tylose MH 15000 YP4)	0.12%
공기 엔트레이너 (Hostapur OSB)	0.02%
소수성화제 (Zinkum 5)	0.3%
규산질 모래 (0.1 내지 0.6 mm)	74.5%

표 3에 따르는 새로운 코팅의 혼합률 (물/고체, W/S)은 EN1015-3 표준에 따라 175±5 mm의 슬러리의 일관성 (슬럼프)을 얻기 위해 조정한다. 코팅의 특징들은 표 4에 언급한다. 새로운 코팅 및 기포혼입된 공기의 밀도는 EN1015-6 및 EN1015-7 표준에 따라 평가한다. 물 보유는 7,000 Pa의 네거티브 압력으로 ASTM C91 표준에 따르는 장치를 사용하여 15분 동안 동일한 슬러리 일관성 (175±5 mm의 슬럼프)을 사용하여 평가한다. 단지 15분 후의 물 보유 값만 표시된다.

아래를 기초로 한 코팅	W/S [%]	슬럼프 [mm]	밀도	공기 [%]	물 보유 15분 [%]
Lime HS	28.4	178	1.7	14	92
Lime STD-1	21.5	177	1.6	18	94
Lime BS1	21.3	170	1.5	22	95
Lime BS2	20.4	175	1.5	24	96

표에서 알 수 있는 것과 같이, 낮은 비표면적 (BS)을 가지는 석회를 기초로 한 코팅은 더 낮은 물 수요 (W/S)를 가진다. 낮은 물 수요는 수축 및 코팅의 균열의 위험을 줄이고, 수경성 결합제를 포함하는 제형의 기계적 강도를 증가시키는 것은 잘 알려져 있다.

또한 낮은 비표면적을 가지는 석회는 유기 첨가제에 공기 엔트레이너 또는 물 보유제로서의 역할을 더 잘 충족시킬 가능성을 제공한다. 더 높은 공기 수준은 새로운 코팅에 더 좋은 가소성/취급 능력을 제공하고, 그것의 수율뿐 아니라, 분리력 (isolating power) 및 경화 코팅의 냉동/해동 주기에 대한 내성을 증가시킨다. 새로운 코팅의 더 좋은 물 보유 및 높은 다공성은 가변성 지지체에 대한 그것의 내성을 증가시킨다.

양호한 취급 능력을 유지하면서 92%를 넘는 물 보유의 증가는 전형적으로 얻어지기 어려운 것이 주지되어야 한다. 이런 강력한 물 보유는 기술분야의 숙련자에 의해 추가로 강도높게 추구된다.

실시예 2. 강화 석조 모르타르 (II)에서 낮은 비표면적을 가지는 수화 석회의 영향

표 5에 언급한 석조 모르타르용 결합제 조성물을 다음의 성분들을 사용하여 표시된 비율로 제조하였다.

제품	비율 (중량%)
시멘트 CEM I 42.5 N	84.4%
소석회	15.4%
공기 엔트레이너 (Hostapur OSB)	0.1%
물 보유제 (Tylose MH 15003 P6)	0.1%

이 제형에서, 낮은 비표면적 (BS)을 가지는 석회를 표 6에 따라 표준 비표면적을 가지는 표준 석회 (STD)와 비교한다.

제품	BET 표면 (m²/g)	BJH 기공 부피 (cm³/g)
Lime STD-3	15.2	0.08
Lime BS2	7.2	0.04

강화 석조 모르타르를 표 7에 언급한 벌크 조성물을 얻기 위해, 규산질 모래를 첨가함으로써 상기 언급된 결합제로부터 출발하여 제조한다.

제품	비율 (중량%)
시멘트 CEM I 42.5 N	11%
소석회	2%
석회석 충전제	11%
공기 엔트레이너 (Hostapur OSB)	0.01%
물 보유제 (Tylose MH 15003 P6)	0.01%
규산질 모래 (0.1 내지 1.2 mm)	76%

표 5에 따르는 새로운 모르타르의 혼합 수준 (물/고체, W/S)을 EN1015-3 표준에 따라 175±5 mm의 슬러리의 일관성 (슬럼프)을 얻기 위해 조정한다. 모르타르의 특성은 표 8에 언급한다.

새로운 모르타르 및 기포혼입된 공기의 밀도는 EN1015-6 및 EN1015-7 표준에 따라 평가한다.

물 보유는 7,000 Pa의 네거티브 압력으로 ASTM C91 표준에 따르는 장치를 사용하여 15분 동안 동일한 슬러리 일관성 (175±5 mm의 슬럼프)을 사용하여 평가한다. 단지 15분 후의 물 보유 값만 표시된다.

아래를 기초로 한 모르타르	W/S [%]	슬럼프 [mm]	밀도	공기 [%]	15분 물 보유 [%]
Lime STD-3	14.1	173	1.8	18.0	72
Lime BS2	13.7	176	1.6	25.0	75

다시 한 번 말하면, 낮은 비표면적 (BS)을 가지는 석회는 공기 엔트레이너 및 물 보유 첨가제가 조성물 중의 수준을 임의로 감소시키거나 동일한 양의 첨가제에 대해 물 보유를 증가시킬 가능성으로 그것들의 역학을 더 잘 충족시키는 것을 허용한다. 이 실시예에 따르면, 공기 기포혼입에 미치는 영향이 특히 뚜렷하고 흥미로우며, 물 보유에 미치는 영향은 물 보유 첨가제의 낮은 함량 때문에 최종적으로 제한된다.

물론 본 발명은 어떠한 수단에 의해서도 상기 기술된 구체예들에 한정되지 않으며 많은 변형이 첨부되는 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않으면서 상기 기술된 구체예들에 제공될 수 있다.

Claims

제 1 종래의 미네랄 성분 및 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분을 포함하고 있는 강화 모르타르 및 코팅용 조성물로서, 분말상 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분은 BET 방법에 따라 계산된, 12 m²/g 미만, 유리하게 11 m²/g 미만, 특히 10 m²/g 미만, 바람직하게 9 m²/g 미만의 비표면적을 가지는, 강화 모르타르 및 코팅용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 제 2 성분은 BET 방법에 따라 계산된, 8.5 m²/g 미만, 바람직하게 8 m²/g 미만, 우선적으로 7.5 m²/g 미만, 특히 7 m²/g 미만의 비표면적을 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 종래의 미네랄 성분은 시멘트, 표준 소석회 또는 풍화 석회, 천연 또는 인공 수경성 석회, 석조 결합제, 포졸란성 및 수경성 결합제, 석고 및 그것들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 시멘트는 통상 시멘트, 내화 시멘트, 용융 알루미나 시멘트, 프롬 시멘트, 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그, 플라이 애쉬 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 성분은 상기 결합제 조성물의 총 중량을 기초로 12 중량% 이상, 바람직하게 15 중량% 이상, 특히 20 중량% 이상, 특히 30 중량% 이상, 유리하게 40 중량% 이상 80 중량% 이하, 유리하게 70 중량% 이하, 특히 60 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 성분은 0.1 μm보다 큰, 특히 0.5 μm보다 큰 d₃ 및 250 μm 이하, 바람직하게 200 μm 이하의 d₉₈을 가지는 입자를 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 성분은 90 μm 이하의 d₉₃을 가지는 입자를 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분은 질소 흡착의 BJH 방법에 따라 계산된, 0.02 cm³/g 이상, 바람직하게 0.025 cm³/g 이상의 총 기공 부피를 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말상 소석회를 기초로 한 제 2 성분은 질소 흡착의 BJH 방법에 따라 계산된, 0.07 cm³/g 이하, 바람직하게 0.06 cm³/g 이하의 총 기공 부피를 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 알킬 설페이트 또는 설포네이트, 에톡실화된 지방 알코올, 블록 공중합체 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된, 계면활성제 또는 텐사이드와 같은 공기 엔트레이너를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 하나 또는 여러 물 보유제, 예를 들면 셀룰로오스 에테르 또는 구아검, 그것의 유도체 및 그것들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 하이드로콜로이드의 군으로부터, 보다 구체적으로 다당, 전분 유도체, 알긴산염, 구아검 및 그것의 유도체, 크산탄 검 및 그것의 유도체, 카라기난 검 및 그것의 유도체, 석시노글리칸, 폴리카르복실레이트 또는 멜라민-포름알데하이드와 같은 고성능 감수제, 미네랄 콜로이드, 특히 실리카 및 클레이, 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 유동학 변형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 스테아레이트 및 올레에이트와 같은 지방산 염, 식물유 및 미네랄 오일, 실란, 실록산 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 소수성화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 예를 들면 폴리비닐 아세테이트/에틸렌, 폴리비닐 아세테이트/베르사테이트, 스티렌/부타디엔을 기초로 한 공중합체와 같은 산업용 라텍스의 군으로부터 선택된 제 3 유기 성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 소석회를 기초로 한 상기 제 2 성분이 EN 459-2 표준에 따라 측정된, 350 kg/m³ 초과, 바람직하게 400 kg/m³ 초과 600 kg/m³ 미만, 특히 550 kg/m³ 미만의 벌크 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물.
미네랄 유형의 응집체와 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따르는 조성물을 포함하고 있는 강화 코팅 또는 모르타르 시스템.
제 16항에 있어서, 물과 혼합되기 쉬운 건조 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항에 있어서, 추가로 물을 포함하고 따라서 쉽게 사용될 수 있는 형태인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 알킬 설페이트 또는 설포네이트, 에톡실화된 지방 알코올, 블록 공중합체 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된, 계면활성제 또는 텐사이드와 같은 공기 엔트레이너를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 하나 또는 여러 물 보유제, 예를 들면 셀룰로오스 에테르 또는 구아검, 그것의 유도체 및 그것들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 하이드로콜로이드의 군으로부터, 보다 구체적으로 다당, 전분 유도체, 알긴산염, 구아검 및 그것의 유도체, 크산탄 검 및 그것의 유도체, 카라기난 검 및 그것의 유도체, 석시노글리칸, 폴리카르복실레이트 또는 멜라민-포름알데하이드와 같은 고성능 감수제, 미네랄 콜로이드, 특히 실리카 및 클레이, 및 그것들의 혼합물의 군으로부터 선택된 유동학 변형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 스테아레이트 및 올레에이트와 같은 지방산 염, 식물유 및 미네랄 오일, 실란, 실록산 및 그것의 혼합물의 군으로부터 선택된 소수성화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서, 예를 들면 폴리비닐 아세테이트/에틸렌, 폴리비닐 아세테이트/베르사테이트, 스티렌/부타디엔 공중합체를 기초로 한 산업용 라텍스의 군으로부터 선택된 제 3 유기 성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
강화 코팅에 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 결합제 조성물을 사용하는 용도.
강화 모르타르에 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 결합제 조성물을 사용하는 용도.
제 24항 또는 제 25항에 있어서, d₅가 63 μm 이상이고 d₉₈이 4 mm 이하가 되도록 하는 입자 크기를 가지는 응집체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.