KR970000806B1 - 방출 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

방출 조성물
본 발명은 몰드에 유효한 방출 조성물을 도포함으로써 몰드로부터 콘크리트와 같은 수경(hydrauric) 결합물질을 용이하게 이형(unmoulding)시키기 위한 오일 및 물 에멀젼의 형태로 된 생분해성 방출 조성물에 관한 것이다. 또한 상기 방출 조성물을 사용하여 수경 결합물질의 이형을 용이하게 하는 방법 및 몰드된 예비 형성품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
콘크리트와 같은 수경 결합물질의 이형을 용이하게 하기 위해 방출제를 사용하는 것은 공지된 바 있다. 이러한 콘크리트 몰드 방출제의 작용은 몰드에 부착된 콘크리트가 양생(core) 또는 응고되는 것을 방지하는 것이다. 이 작용은 콘크리트체의 매우 얇은 외부층에서의 양생 단계가 지연되도록 함에 따라 화학적으로 성취될 수 있다. 이러한 화학작용은 콘크리트 표면의 매우 얇은 층이 양생 또는 응고되는 것을 지연 혹은 심지어 방지함으로써, 몰드에 콘크리트체가 부착되는 것을 방지해 주는 원리를 기초로 한다. 그러나, 이 작용은 콘크리트체의 강도에 나쁜 영향을 주기 때문에, 방출제의 반응성이 너무 커서는 안된다(즉, 너무 강력한 양생 방지 활성을 가져서는 안된다). 또한, 양생되거나 응고된 콘크리트가 몰드에 붙지 않도록 몰딩 표면에 소수성 방출제를 도포함으로써 양생된 콘크리트체와 같은 수경 결합물질이 몰드에 부착되는 것을 물리적으로 방지할 수 있다.
최적의 콘크리트 몰드 방출제는 콘크리트의 종류에 따라서 화학적 작용 및 물리적 작용간에 임계적 균형을 나타낸다.
그러나 효과적인 방출제는 화학적 작용과 물리적 작용 사이에 적절한 균형을 가지며 몰드에 충분히 부착될 수 있을 뿐만 아니라 적당한 점도 특성을 나타내고 환경에 대한 해로운 영향을 최소화시킬 수 있는 것이어야 한다.
콘크리트와 같이 수경 결합물질의 이형을 용이하게 하는 방출 조성물은 통상적으로 점도를 조절하기 위해 케로젠이 첨가된 미네랄 오일을 기본으로 하며 방출 특성을 향상시켜 주기 위한 지연제(retarding agent), 습윤제, 부식억제제 등과 같은 첨가물을 함유한다. 그러나, 미네랄 오일을 사용하면 피부 자극과 습진을 유발하고, 분무 형태로 사용시 폐의 질병을 유발하는 등, 이의 사용은 건강을 심각하게 위협하고 있다. 또한, 미네랄 오일은 생분해성이 낮기 때문에 환경 공해를 일으킬 소지가 있다.
그러므로, 콘크리트 뿐만 아니라 진흙 벽돌과 같은 수경 결합물질의 이형을 용이하게 하며 효과적이고 무해하며 환경공해를 최소화하는 생분해성 방출 조성물이 아직도 필요하다.
본 발명의 목적은 효과적인 무독성, 무자극, 생분해성 콘크리트 몰드 방출제를 제공하는데 있다. 본 발명자들은 특정 지방산 에스테르의 오일 및 물 에멀젼, 바람직하게는 수중유(oil-in-water) 에멀젼을 기본으로 하는 미네랄 오일 및 케로젠이 함유하지 않은 콘크리트 몰드 방출 조성물에 의해 본 발명의 목적이 달성되는 것을 발견하게 되었다.
수중유 콘크리트 몰드 방출제에 있어서 유성상에 미네랄 오일의 (부분적) 대체물로서 트리글리세리드를 사용하는 것에 대해서는 독일 특허원 DE-A-2,253,497(Improtec) 명세서에 기술되어 있다. 그러나, 트리글리세리드는 너무 반응성이 커서 단지 미네랄 오일을 부분적으로 대체할 수 있다.
일본 특허원 JP-A-50-097,840(Nippon Seikiyu KK) 명세서에도 콘크리트 몰드 방출 조성물에 대해 기술되어 있는데, 이 조성물은 C1-C81가 알코올의 지방산 에스테르를 함유하고 있다. 그러나, 특히 지방산의 메틸 에스테르는 콘크리트의 응고 또는 양생 과정에 대해 매우 강력한 지연 효과를 주는 특성을 갖고 있다.
유럽 특허 EP-B-180,630(Castrol A/S) 명세서에도 수중유 콘크리트 방출제가 기술되어 있는데, 이의 유상은 트리글리세리드 에스테르, 또는 1가 또는 2가 알코올과 지방족 카르복실산과의 에스테르를 부분적으로 함유하고 있다.
분할 유럽 특허원 EP-A-328,158(Kemisk Vaerk Koge A/S) 명세서에는 1가- 또는 2가 알코올과 지방족 카르복실산의 유성 에스테르 1종 이상을 유성상의 오일성분으로서 함유하며, 에스테르중 총 탄소 원자수가 8∼64이고 융점이 약 35℃인 콘크리트 몰드 방출 조성물이 기술되어 있다. 상기 두 특허 명세서에는 모두 용매 대신 물을 사용하며, 미네랄 오일이 모두 상기 에스테르로 대체되어 있다.
따라서 효과적이고 무독성이며 환경적으로 거의 유해하지 않은 콘크리트 몰드 방출제가 개발되어 왔지만, 상기 방출제에 사용하고자 제안된 에스테르는 가수분해적으로 불안정하다. 이는 유화제의 존재로 인하여 이들 에스테르의 수중유 에멀젼이 8∼9의 pH, 즉 중성(pH=7) 보다 훨씬 pH가 크기 때문에 더욱 불리하다. 이러한 염기성 상태는 1가 및 2가 알코올 및 지방산의 에스테르에 대한 가수분해 안정성을 방해하므로, 결과적으로 이러한 수중유 에멀젼 내에서의 이러한 에스테르의 저장 안정성이 더욱 요구된다.
임의의 히드록실기에 대해 베타 위치에 있는 임의의 탄소원자에 부착되어야 하는 수소원자가 없는 힌더드(hindered) 다가 알코올과 지방족 카복실산의 에스테르는 우측 화학 반응성을 가지고 있어서 수중유 콘크리트 몰드 방출 조성물 내에서 미네랄 오일을 완전히 대체할 수 있으며, 심지어는 염기성 상태하에서도 양호한 가수분해 안정성을 나타낸다.
따라서, 이들 힌더드 다가 알코올과 지방족 카복실산의 에스테르는 트리글리세리드 에스테르(극도의 반응성)의 단점 뿐만 아니라 1가 및 2가 알코올 에스테르(가수분해 불안정성)의 단점도 나타내지 않는다.
그러므로, 본 발명은 몰드에 유효량의 방출 조성물을 도포함으로써 몰드로부터 콘크리트와 같은 수경 결합물질에 용이하게 이형시키기 위한, 오일 및 물 에멀젼의 형태인 생분해성 방출 조성물에 관한 것으로서, 이 방출 조성물은 임의의 히드록실기에 대해 베타-위치에 있는 임의의 탄소원자에 부착되어야 하는 수소원자가 없는 힌더드 다가 알코올과 지방족 모노카복실산의 에스테르를 오일 성분으로서 함유한다.
임의의 히드록실기에 대해 베타-위치에 있는 임의의 탄소원자에 부착되어야 하는 수소원자가 없는 적당한 힌더드 다가 알코올은 네오펜틸글리콜, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디트리메틸올프로판 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
지방족 모노카복실산은 C4∼C24의 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 모노카복실산으로 구성된 군으로부터 선택된다. 이들 여러 가지 타입의 지방산의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
힌더드 다가 알코올은 지방족 모노카복실산으로 완전히 에스테르화 될 수 있다. 또한 유리 히드록실기의 수가 분자당 1 이하인 한 부분적 에스테르화 반응도 가능할 수 있다. 유리 히드록실기의 수가 분자당 1 이상이면, 가수분해 안정성이 감소될 수 있다. 힌더드 다가 알코올의 비-에스테르화 히드록실기는 에스테르 분자당 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 단위 10 이하, 바람직하게는 5 이하를 사용하여 에톡실화 및 (또는) 프로폭실화와 같이 알콕실화시킬 수 있다.
상기 힌더드 다가 알코올을 함유하는 유성 성분은 총 에멀젼의 5∼95중량%의 양으로 오일 및 물 에멀젼 내에 존재할 수 있다. 소량의 미네랄 오일을 첨가할 수도 있지만, 이는 에멀젼의 생분해성의 관점에서 덜 유리하다. 오일 및 물 에멀젼은 수중유 에멀젼인 것이 바람직하다. 에멀젼은 물을 5∼95중량%로 함유하는 것이 바람직하다.
오일 및 물 에멀젼은 에톡실화 지방산 또는 C8∼C24의 지방 알오코올과 같은 비이온성 계면활성제에 의해 안정화시키는 것이 바람직하다. 비이온성 계면활성제는 보통 지방산의 나트륨, 칼륨, 알칸올아민, 저급 아민 또는 암모늄염과 같은 음이온성 계면활성제와 함께 사용된다. 또한 알켄술폰산나트륨도 적당한 부류의 음이온성 계면활성제이다. 환경적인 영향의 관점에서 보면, 다량의 지방산 저급 아민이나 암모늄염의 음이온성 계면활성제로서 사용하는 것은 바람직하지 못하다.
에멀젼은 소정량의 물을 사용하여 사용시 즉석에서 제조하거나, 별법으로는 농축물로서 공급하여 사용전에 소정 농도로 희석할 수 있다.
안정한 에멀젼을 얻기 위하여, 균질화기 및 고속 혼합기와 같은 통상의 장치에서 유화시킬 수 있다.
본 발명에 다른 방출 조성물에 있어서, 힌더드 다가 알코올 및 지방족 카복실산의 에스테르 이외에 고급 지방족 1가 알코올을 조성물에 사용할 경우에도, 유화제의 양이 현저히 줄어들 수 있다. C8∼C24의 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 1가 알코올을 고급 지방족 1가 알코올로서 사용할 수 있다. 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 팔미틸 알코올 등과 같은 지방 알코올을 첨가하면, 콘크리트의 표면에 매우 부드러워진다. 또한 지방 알코올의 혼합물이 사용될 수 있다. 알코올양은 총 방출 조성물의 5∼45중량%, 바람직하게는 10∼35중량%일 수 있다.
또한, 본 발명은 몰드로부터 콘크리트와 같은 수경 결합물질을 용이하게 이형시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 상기 몰드의 몰딩 표면에 본 발명에 따른 생분해성 방출 조성물의 유효량을 도포하는 단계와, 상기 몰드로 상기 수경 결합물질을 주조하는 단계, 및 상기 수경 결합물질이 응고 또는 양생되도록 하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 몰드된 예비 성형품을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 유효량의 본 발명에 따른 생분해성 방출 조성물로 처리된 몰드로 콘크리트와 같은 수경 결합물질을 주조하는 단계와, 상기 수경 결합물질이 응고 또는 양생되도록 하는 단계, 및 몰드로부터 양생 또는 응고된 수경 결합물질을 제거시키는 단계를 포함한다.
이제, 본 발명은 다음의 실시예에 의해 더욱 설명된다.
[실시예 1∼7]
몰드 방출 조성물을 다음 농도(중량%에 의한 양)로부터 시작하여 제조하였다.
20℃에서 표준 고속 혼합장치를 사용하여 이들 각 농축물을 15중량%의 수중유 에멀젼으로 제조하였다(즉, 각 경우에 있어서, 15중량%의 농축물을 물에 유화시켰다).
이렇게 수득된 수중유 에멀젼의 형태인 몰드 방출 조성물을 35g/㎡의 양으로 분무시켜서 스틸 몰드에 도포하고, 분무후 콘크리트를 5∼15분 동안 몰드에 주조하고 5초 동안 진동시켰다. 응고 온도는 15℃였고 응고시간은 24시간이었다. 응고후 양생된 콘크리트체를 이형시켰다. 결과가 다음과 같이 얻어졌다.
각 실시예에 있어서, 어떠한 불규칙적인 반점도 형성됨 없이 색깔이 양호하였다. 이형후 몰드에 부착된 콘크리트 가루의 양도 매우 제한되었다. 구멍의 양은 콘크리트 형태 및 진공 처리의 지속 기간에 따라 좌우된다. 모든 경우에 있어서, 사용된 콘크리트는 포틀랜드(Portland) A 및 포틀랜드 C 시멘트의 혼합물을 사용하여 제조되었다.
[실시예 8-9]
소위 고 작업성(workability) 콘크리트를 다음으로부터 제조하였다.
포틀랜드 시멘트(DPC) 3.00㎏
모래 6.53㎏
혼합재(aggregate) No. 10 3.76㎏
No. 20 8.46㎏
물 1.85㎏
가소제 1.70㎏
이하에 나타낸 바와 같은 방출 조성물을 수평 스틸 몰드(0.4m×0.4m×0.1m) 상에 분무하였다. 콘크리트로 몰드를 채운 후에, 공기 방울들이 제거되도록 진동시키고, 이 콘크리트를 실온에서 약 18시간 동안 경화시켰다. 몰드로부터 콘크리트판을 제거한 후 한 쌍의 아이템을 시험하였다.
실시예 8의 농축물의 수중유 에멀젼 40중량%와 실시예 9의 농축물의 수중유 에멀젼 30중량%를 사용하였고, 미네랄 오일과 용매의 혼합물을 기본으로 하는 시중 입수가능한 방출 조성물과 비교하였다.
이 결과는 다음과 같다;
모든 경우에 있어서, 콘크리트 표면은 대리석과 같이 우수했다. 본 발명에 따른 제품으로 처리시킨 콘크리트 표면의 색깔은 시중 입수가능한 방출제로 처리시킨 표면보다 더 우수했다. 그러나, 시중 입수가능한 제품은 생분해되지 않으며 악취를 갖고 있다.
일반적으로, 본 발명에 다른 방출 조성물을 사용한 경우, 콘크리트 표면은 고질의 제품, 즉 표면의 공기방울로 구멍이 패이지 않았으며 부드럽고 균질한 색깔을 지녔고, 특히 조성물을 밝은 색깔 또는 흰색 콘크리트와 사용시 유리하다.

Claims (14)

  1. 몰드에 유효량의 방출 조성물을 도포함으로써 몰드로부터 콘크리트와 같은 수경(hydraulic) 결함물질을 용이하게 이형(unmoulding)시키기 위한, 오일 및 물 에멀젼 형태의 생분해성 방출 조성물로서, 임의의 히드록실기에 대해 베타 위치에 있는 임의의 탄소 원자에 부착되어야 하는 수소원자가 없는 힌더드(hinderd) 다가 알코올과 지방족 모노카복실산의 에스테르를 오일 성분으로서 함유함을 특징으로 하는 생분해성 방출 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 힌더드 다가 알코올은 네오펜틸글리콜, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디트리메틸올프로판 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생분해성 방출 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 에스테르가 부분적 에스테르인 것인 생분해성 방출 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 비-에스테르화 히드록실기가 에스테르 분자가 10개 이하의 알킬렌 옥사이드 단위로 함유할 정도로 알콕실화되는 것인 생분해성 방출 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 비-에스테르화 히드록실기가 에스테르 분자가 5개 이하의 알킬렌 옥사이드 단위를 함유할 정도로 알콕실화되는 것인 생분해성 방출 조성물.
  6. 제4항 또는 5항중 어느 한 항에 있어서, 비-에스테르화 히드록실기가 에톡실화되고(되거나) 프로폭실화되는 것인 생분해성 방출 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 지방족 모노카복실산인 C4∼C24의 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 모노카복실산으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방출 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 오일 및 물 에멀젼이 물을 5∼95중량% 함유하는 것인 방출 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 오일 및 에멀젼이 에스테르를 5∼95중량% 함유하는 것인 방출 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 오일 및 물 에멀젼이 수중유 에멀젼인 것인 방출 조성물.
  11. 제1항에 있어서, C8∼C24의 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 1가 알코올을 함유하는 방출 조성물.
  12. 제1항에 있어서, C8∼C24의 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 1가 알코올을 전체 조성물의 5∼45중량% 함유하는 방출 조성물.
  13. 몰드의 몰딩 표면에 유효량의 제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 따른 생분해성 방출 조성물을 도포하는 단계, 상기 몰드에 상기 수경 결합물질을 주조하는 단계, 및 상기 수경 결합물질의 응고 또는 양생(cure) 단계를 포함하는, 몰드로부터 콘크리트와 같은 수경 결합물질을 용이하게 이형시키는 방법.
  14. 유효량의 제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 따르는 생분해성 방출 조성물로 처리된 몰드내에 콘크리트와 같은 수경 결합물질을 주조하는 단계, 상기 수경 결합물질의 응고 또는 양생 단계, 및 응고되거나 양생된 수경 결합물질을 몰드로부터 분리시키는 단계를 포함하는, 몰드된 예비 형성품의 제조 방법.
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