결합제 조성물 document_id A220623061569

외장층 사이에 샌드위치된 석고 코어(gypsum core)로 형성된 인조 벽판(wallboard)은 가장 현대적인 건축물의 건축에 사용되고 있다. 이의 여러 가지 형태에 있어서, 인조 벽판은 벽, 천장 등의 표면재로서 사용되고 있다. 인조 벽판은 설치하여 가공하고 유지하기에 비교적 쉽고 저렴하며, 적절한 형태에 있어서는 비교적 내화성이다. 석고 인조 벽판과 석고 판넬은 전통적으로 연속공정으로 제조되고 있다. 이러한 공정에 있어서, 석고 슬러리는 무수 황산칼슘, 황산칼슘 1/2무수물(소성 석고라고도 함), 물, 및 기타 물질들(이는 경화 촉진제, 방수제, 보강 미네랄 물질, 유리섬유 등을 포함할 수 있다) 중의 하나 이상을 기계적 혼합기 속에서 혼합하여 우선 만들어낸다. 석고 슬러리를 연속적으로 진행하는 저부 외장 쉬트 위에 놓는다. 각종 첨가제(예: 셀룰로스 및 유리섬유)를 슬러리에 자주 첨가하여, 일단 석고 코어가 건조되거나 경화되면 석고 코어를 강화시킨다. 전분을 슬러리에 자주 첨가하여, 석고 코어와 외장층 사이의 접착력을 강화시킨다. 연속적으로 진행하는 상부 외장 쉬트를 석고 위에 얹어놓고, 상부 외장 쉬트와 하부 외장 쉬트의 모서리들을 적절한 접착제로 서로 풀칠한다. 외장 쉬트들과 석고 슬러리를 평행한 상부 형성 판 또는 롤러와 하부 형성 판 또는 롤러 사이에 통과시켜 쉬트들 사이에 샌드위치된 굳지 않은 합체된 연속 플랫 스트립을 생성시킨다. 이러한 굳지 않은 석고의 편평한 스트립은 외장재 또는 라이너로서 공지되어 있다. 코어가 무수물에서 석고(CaSO4 ·2H2O)로 되기 시작하는 시간 동안 스트립은 수 분 동안 일련의 연속 이동 벨트 및 롤러 위로 운반된다. 재수화된 석고는 비교적 단단하기 때문에, 이러한 공정을 통상적으로 "경화(setting)"라고 한다. 석고 코어가 일단 충분히 경화되면, 연속 스트립을 보다 짧은 길이로 절단하거나, 소정 길이의 편평한 개개 보드 또는 판넬로 절단한다. 절단단계 이후에, 석고보드를 건조 오븐 또는 로(kiln) 속으로 공급하여 과잉의 물을 증발시킨다. 건조 오븐 내부에서 뜨거운 건풍(乾風)을 석고보드에 불어댄다. 건조된 석고보드를 오븐으로부터 제거한 후에, 석고보드의 말단을 잘라내고 석고보드를 소정의 크기로 절단한다. 석고보드는 통상적으로 폭 4ft, 길이 8 내지 12ft 및 두께 약 1/4in 내지 1in(여기서, 폭과 길이 치수는 석고보드의 두 면을 한정한다)의 쉬트 형태로 건축업계에서 판매되고 있다. 몇몇 경우에 있어서, 석고보드 제조업자들은 크래프트지 등의 종이를 사용하여 석고보드 외장 쉬트를 형성한다. 가격이 저렴하기 때문에 종이가 바람직한 반면, 이의 사용과 관련하여 불리한 점들이 더러 있다. 예를 들면, 상당수의 용도에서는 종이 외장재가 제공할 수 없는 방수성을 요구하고 있다. 액체 형태의 물에 직접 노출되거나 고습도에 간접적으로 노출되면, 종이는 실질적으로 종이의 기계적 특성을 손상시키는 탈층화(delamination) 등에 의해 매우 취화((脆化)되기 쉬워진다. 게다가, 석고 제품들은 구조적 강도에 대해 주요하게 기여하는 외장 쉬트의 보존성에 전형적으로 의존한다. 결론적으로, 종이 대면 제품은 습기 조건에 노출될 것으로 추정되는 외장재 또는 기타 빌딩용으로는 일반적으로 적합하지 않다. 또한, 건물 거주자들은 곰팡이와 흰가루병이 건물 내장재에서 성장하여 건강에 대한 영향이 잠재적으로 불리하게 드러날 것이라는 점에 주의를 기울여야 할 것이다. 석고보드의 종이 외장재는 습기 또는 고습도의 존재하에서 미생물 성장용 영양분으로서 작용할 수 있는 목재와 기타의 유기 재료를 함유한다. 추가로, 석고보드의 종이 외장재는 난연성이 결여되어 있다. 건물 화재시, 노출된 종이 외장재는 급속하게 연소된다. 석고 그 자체는 불연성이지만, 일단 외장재가 불타버리면 석고보드의 기계적 강도는 크게 손상된다. 그 후, 어떤 단계에서 석고보드는 몹시 붕괴되어, 불이 건물의 하부 프레임 부재와 인접 영역으로 급속히 확산되도록 하는데, 이는 명백하고도 심각한 결과를 초래한다. 연소에 덜 민감한 외장재를 갖는 석고보드는 화재시 적어도 오랫 동안 잔존하며, 따라서 인명과 재산을 보호하는 데 있어서 매우 바람직하다. 종이 외장 쉬트의 사용과 관련된 불리점의 견지에서 다른 유형의 재료가 외장 쉬트로서 종종 사용되고 있다. 이러한 한 가지 재료는 섬유성 재료[예: 유리, 미네랄 울 또는 폴리에스터]로부터 제조된 부직 매트이다. 때때로, 매트는 랜덤하게 배향되어 결합제와 함께 고정된 부직 유리섬유로 제조된다. 유리 매트는, 외장재료로서 사용하는 경우, 통상적인 종이 외장 석고보드에 비해 습기의 존재하에서 생물학적 내성, 보다 큰 물리적 특성 및 기계적 특성과 향상된 치수 안정성을 제공한다. 석고보드의 표면 조도와 관련된 문제점은 연속 피복물을 적용하여 감소시킬 수 있다. 전형적인 피복 조성물은 당해 분야에 익히 공지되어 있다[예를 들면, 미국 공개특허공보 제2005/0233657호]. 통상적인 부직 섬유용 결합제와 관련된 불리점은 당해 결합제가 전형적으로 포름알데히드계 결합제라는 점이다. 미국 특허공보 제6,299,936호에는, 5중량% 미만의α,β-에틸렌성 불포화 모노카복실산 또는 디카복실산을 공중합된 형태로 포함하며 유리 라디칼 중합으로 수득한 하나 이상의 중합체(A), 15중량% 초과의α,β-에틸렌성 불포화 모노카복실산 또는 디카복실산을 공중합된 형태로 포함하며 유리 라디칼 중합으로 수득한 하나 이상의 중합체(B) 및 둘 이상의 하이드록시알킬 그룹을 갖는 하나 이상의 알칸올아민(C)을 포함하는 열 경화성 수성 조성물이 기재되어 있다.