JP2015083537A - Snap cure-prepared joint filler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調合済み目地材に関する。特に、所定の時間内に即時かつ信頼性よく化学的に硬質化する目地材に関する。 The present invention relates to a prepared joint material. In particular, the present invention relates to a joint material that is hardened immediately and reliably within a predetermined time.
石こうウォールボードでできた壁は、従来、ウォールボードパネルをスタッドに取り付け、パネル間の目地を、目地材と呼ばれる特別に処方した組成物により充填およびコートすることにより構築される。湿潤目地材（乾燥型、テーピング等級）が、ウォールボードパネルの隣接端により形成される目地内に配置され、補強紙テープを、目地材と共に目地に埋め込んでから、乾燥させる。目地材を乾燥するとき、第２の目地材（上塗りまたは仕上げ等級）を、目地に適用し、同じく乾燥させる。目地材の第３の適用が通常必要であり、乾燥後、軽く磨き、装飾材料（塗料、テクスチャまたは壁紙）で従来通り仕上げてから、壁に適用する場合がある。２つの等級の目地材を用いる代わりに、テープの埋め込みと仕上げコートの両方に用いられる汎用目地材が市販されている。ファイバーガラス補強テープを用いる場合は、目地材の適用前に壁に適用し、化学硬化型の目地材と共に用いる。テーピング工程については、硬化型の目地材は、ファイバーガラステープに適用されてから、テープを貫通する。 Walls made of gypsum wallboard are conventionally constructed by attaching wallboard panels to studs and filling and coating the joints between the panels with a specially formulated composition called joint material. A wet joint material (dry mold, taping grade) is placed in the joint formed by the adjacent edges of the wallboard panel, and the reinforcing paper tape is embedded in the joint together with the joint material and then dried. When the joint material is dried, a second joint material (overcoat or finish grade) is applied to the joint and also dried. A third application of the jointing material is usually required and may be lightly polished after drying, finished conventionally with decorative materials (paint, texture or wallpaper) and then applied to the wall. Instead of using two grades of joint material, universal joint materials are commercially available for both tape embedding and finish coating. When a fiberglass reinforcing tape is used, it is applied to the wall before the joint material is applied, and is used together with the chemical curing type joint material. For the taping process, the curable joint material is applied to the fiberglass tape and then penetrates the tape.
従来、目地材は全て、フィラー、バインダーおよび増粘剤を含有する。テーピング等級の目地材は、概して、上塗り等級よりも多くのバインダーを含有する。従来のフィラーは、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム二水和物（石こう）および硫酸カルシウム半水和物（焼き石こう）である。硫酸カルシウム半水和物は、米国特許第３，２９７，６０１号明細書に開示された通り、硬化型の目地材にのみ用いられる。現在の建設施工においては、概して、炭酸カルシウムか石こうフィラーのいずれかを含有する調合済み予備湿潤乾燥型の目地材を用いるのが好ましい。調合済み、予備湿潤、乾燥型の目地材は、空中浮遊塵、散らかった床および作業空間という現場で粉末材料を水と混合する、平滑な混合物を得るための塊排除ならびに余計な時間という問題を排除するという簡便さのために好ましい。しかしながら、これらの従来の乾燥型の目地材は、乾燥中、収縮してしまい、平滑な壁表面を得るのをさらに難しくさせ、乾燥型の目地材のコートはそれぞれ、追加のコートを適用できる前に完全に乾燥しなければならない。 Conventionally, all joint materials contain fillers, binders and thickeners. Taping grade joint materials generally contain more binder than topcoat grades. Conventional fillers are calcium carbonate, calcium sulfate dihydrate (gypsum) and calcium sulfate hemihydrate (baked gypsum). Calcium sulfate hemihydrate is used only for curable joint materials as disclosed in US Pat. No. 3,297,601. In current construction work, it is generally preferred to use a pre-wet and dry joint material containing either calcium carbonate or gypsum filler. Pre-mixed, pre-wet, dry type joints are a problem that mixes powdered material with water in the field of airborne dust, messy floors and work space, eliminates clumping to obtain a smooth mixture and extra time. This is preferable because of its simplicity of elimination. However, these conventional dry-type joint materials shrink during drying, making it more difficult to obtain a smooth wall surface, and each of the dry-type joint materials can be applied before an additional coat can be applied. Must be completely dry.
乾燥型の目地材の欠点を回避するために、硬化型の目地材は、元々、低収縮性を有していて、硬化後再コートでき、建設をより迅速にすることができる。粉末硬化型の目地材は、使用時に、現場で水とドリルミックスする必要があるという欠点を有する。粉末目地材の現場でのドリルミックスは、過剰の塵を生成して散らかり、平滑な混合物を得るために塊を排除するのは難しく、調合済み目地材を用いるのに比べて、より時間を必要とする。
参考文献として本明細書に援用される米国特許第５，７４６，８２２号明細書の先行技術は、調合済み硬化型の目地材を開示している。硬化防止剤は、硫酸カルシウム半水和物の硫酸カルシウム二水和物への化学変換を中断するのに有用である。化学硬化プロセスを中断する能力によって、粉末でなく調合済み形態にある硬化型の目地材を製造することが可能となる。硬化防止剤の使用により、調合済み硬化目地材において中断された硬化反応は、硬化活性剤の添加の際に回復させることができる。好ましい調合済み予備湿潤製品の利点は、このように、硬化型の目地材の収縮と再コートの利点と共に製品に組み込まれている。米国特許第５，７４６，８２２号明細書には、湿潤硫酸カルシウム半水和物、従来の目地材バインダーおよび増粘剤ならびにセメント系ベースのための硬化防止剤を含む予備混合セメント系成分を備えた二成分組成物が記載されている。他の成分、硫酸亜鉛等の硬化活性剤が、硬化防止剤により前に中断された化学硬化反応を再開する。硫酸亜鉛は、遅効性の硬化開始剤である。比較的大量に用いても、硫酸亜鉛により活性化された目地材は、十分に化学的に硬質化するのに長い時間を要す。適用者は、後のコートの適用まで、目地材コートが十分に固まり、硬質化するまで、場合によっては、翌日まで、待たなければならない。
In order to avoid the disadvantages of dry type joint materials, curable type joint materials originally have low shrinkage and can be recoated after curing, making construction faster. Powder-cured joint materials have the disadvantage that they need to be drill mixed with water on-site when in use. In-situ drill mixes for powdered joints generate and scatter excessive dust, making it difficult to eliminate lumps to obtain a smooth mixture and require more time than using pre-prepared joints And
The prior art of US Pat. No. 5,746,822, incorporated herein by reference, discloses a pre-cured joint material. Anti-curing agents are useful for interrupting the chemical conversion of calcium sulfate hemihydrate to calcium sulfate dihydrate. The ability to interrupt the chemical curing process makes it possible to produce a curable joint material that is in a pre-prepared form rather than a powder. By using a curing inhibitor, the curing reaction interrupted in the prepared cured joint material can be restored upon addition of the curing activator. The advantages of the preferred pre-moistened product are thus incorporated into the product along with the advantages of shrink and recoat of the curable joint material. U.S. Pat. No. 5,746,822 comprises premixed cementitious components including wet calcium sulfate hemihydrate, conventional joint material binders and thickeners and hardeners for cementitious bases. Two-component compositions are described. Another component, a curing activator such as zinc sulfate, resumes the chemical curing reaction previously interrupted by the curing inhibitor. Zinc sulfate is a slow-acting curing initiator. Even when used in a relatively large amount, the joint material activated with zinc sulfate takes a long time to be sufficiently chemically hardened. The applicator must wait until the application of the subsequent coat until the joint material coat is sufficiently hardened and hardened, and possibly the next day.
ミョウバンは、硫酸カルシウム半水和物系の化学硬化促進剤として知られている。それは、か焼石こうと水の混合物における硬化水和反応を促進する。しかしながら、ミョウバンは、炭酸カルシウムの存在により過剰に発泡するため、滅多に使われない。炭酸カルシウムは、他の原材料の天然起源混入物としてか、添加された成分として存在し得る。目地材において、この種の発泡によって、強度の損失と表面クレーター形成を生じる。また、発泡からの劇的な体積膨張により、目地材が、混合容器からあふれ出て膨張する可能性があり、目地材をウォールボード表面に適用した後も膨張が続く場合、仕上がり目地が膨張して、見苦しい凸の継目加工（クラウン継目）を形成する可能性がある。先行技術の教示は、炭酸カルシウムを含有するスタッコにおけるミョウバンの使用を避ける示唆をしているが、この問題の何らかの他の解決策の示唆は避けている。 Alum is known as a calcium sulfate hemihydrate-based chemical hardening accelerator. It accelerates the curing hydration reaction in a mixture of calcined gypsum and water. However, alum is rarely used because it foams excessively due to the presence of calcium carbonate. Calcium carbonate can be present as a naturally occurring contaminant of other raw materials or as an added component. In joint materials, this type of foaming results in loss of strength and surface crater formation. Also, due to the dramatic volume expansion from foaming, the joint material may overflow and expand from the mixing container, and if the expansion continues after the joint material is applied to the wallboard surface, the finished joint will expand. This can lead to unsightly convex seam processing (crown seams). While the prior art teachings suggest avoiding the use of alum in stuccos containing calcium carbonate, they avoid suggesting any other solution to this problem.
これらの利点の少なくとも１つは、顧客に調合済み目地材として受け渡しが可能な添加剤および別個の硬化開始剤と共に処方された硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材を含む目地材システムにより実現される。本発明は、迅速で、強固な硬化作用を過剰の発泡なしで与えるために、潜在的な硬化開始剤の使用を、炭酸カルシウムなしで製造された予備湿潤、硬化型の目地材と組み合わせるものである。 At least one of these benefits is realized by a joint material system that includes a cure-inhibited, pre-wet, and curable joint material formulated with an additive that can be delivered to the customer as a prepared joint material and a separate cure initiator Is done. The present invention combines the use of a potential curing initiator with a pre-wet, curable joint material made without calcium carbonate to provide a rapid and strong curing action without excessive foaming. is there.
硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材は、調合済み硬化型の目地材ベースと、硬化型の目地材の石こう成分の化学的水和を妨げるカルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤とを含む。目地材ベースは、炭酸カルシウムを含まない。硬化開始剤は、化学的水和反応を再開するためにミョウバンを含む。 A cure-inhibited, pre-wet, and curable joint material comprises a pre-set cured joint base and a calcium-free phosphate hardener that prevents chemical hydration of the gypsum component of the cured joint material. Including. The joint material base does not contain calcium carbonate. The curing initiator includes alum to resume the chemical hydration reaction.
意外にも、硬化防止剤を添加した調合済み硬化型の目地材と共に、硬化開始剤として、過剰の発泡なしで、ミョウバンを用いることができることを見出した。目地材システムは、目地材ベースにおいて、カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤、硬化開始剤としてミョウバンおよび限られた量の炭酸カルシウムの組み合わせを用いる。この特徴の組み合わせは、長持ちする硬化防止を与えて、調合済み機能性、ミョウバン硬化開始剤の添加の際の即時硬化開始、および目地材を過剰に発泡させることのない平滑かつクリーム状のテクスチャを与える。 Surprisingly, it has been found that alum can be used as a curing initiator without excessive foaming, together with a pre-cured joint material with added curing inhibitor. The joint material system uses a combination of calcium-free phosphate hardener, alum as a hardener and a limited amount of calcium carbonate in the joint base. This combination of features provides long-lasting cure prevention and provides a smooth and creamy texture without compounded functionality, immediate cure on addition of alum cure initiator, and excessive foaming of joint material. give.
過剰の発泡の問題を生じない硬化開始剤としてミョウバンを使用できることはいくつかの利点を与える。硬化および硬質化の程度は、先行技術の亜鉛化合物に比べ、ミョウバン硬化開始剤を用いると、かなり早く、より強い。これによって、「スナップ硬化」が可能となり、目地材は迅速に硬化し、壁または天井パネルに適用した後即座に再コートまたは磨くことができる。この組成は、さらに、先行技術においては得られなかった望ましいスナップ硬化性能を与えながら、実質的に泡のない目地材を製造できるという利点を有する。また、ミョウバンによって、先行技術の硫酸亜鉛を用いるときよりも、はるかに硬化活性剤の使用が少なく、硬化活性剤を予備湿潤、硬化型のベースに、より簡単に組み込むことができる。使用量の減少により、重量および現場で必要とされる硬化活性剤の量を大幅に少なくでき、それほどかさ張らない濃縮形態で硬化開始剤を販売することができる。 The ability to use alum as a curing initiator that does not cause excessive foaming problems provides several advantages. The degree of hardening and hardening is much faster and stronger with alum curing initiators compared to prior art zinc compounds. This allows for “snap-curing”, where the joint material is quickly cured and can be re-coated or polished immediately after application to the wall or ceiling panel. This composition further has the advantage that a substantially foam-free joint material can be produced while providing the desired snap-curing performance not available in the prior art. Alum also uses much less curing activator than when using prior art zinc sulfate, allowing the curing activator to be more easily incorporated into a pre-wet, cured base. By reducing the amount used, the weight and amount of curing activator required in the field can be significantly reduced and the curing initiator can be sold in a less bulky concentrated form.
調合済み状態で優れた貯蔵寿命および活性化剤を添加した後の迅速な硬化時間を有する硬化型の目地材のための目地材システムが開発された。このシステムは、硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材と、目地材システムを用いるときに添加される別個の部分のミョウバンとを含む。 Joint material systems have been developed for curable joint materials that have excellent shelf life in the prepared state and a rapid cure time after addition of an activator. The system includes a cure-inhibited, pre-wet, cure-type joint material and a separate portion of alum added when using the joint material system.
硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材は、セメント系硬化反応が不活性化、防止または停止された調合済み、硬化型の目地材ベースである。予備湿潤、硬化型の目地材の１つの主な成分は、未硬化状態の調合済み水硬性ベースを維持する長期硬化防止剤である。水の存在は、通常、遅延添加剤により制御された硬化時間において０．１〜５時間以内に硫酸カルシウム半水和物を水和するであろう。調合済みセメント系組成物において長期硬化防止効果を与えることが知見された添加剤は、カルシウムを含まないリン酸塩である。特に、（１）亜鉛ヘキサメタリン酸および（２）トリポリリン酸カリウムは、長期硬化防止効果を与えることがわかっており、（３）ピロリン酸四ナトリウムは、最も長く続く硬化防止効果を与える。他の有効な硬化防止剤としては、（４）トリポリリン酸ナトリウム、（５）リン酸モノアンモニウムおよび（６）リン酸二水素カリウムが挙げられる。通常、硬化防止効果は、水を除く組成物合計重量を基準として、約０．１〜約２重量％の範囲の量での低レベルのリン酸塩添加剤により得られる。ある実施形態において、リン酸塩添加剤は、水を除く組成物合計重量を基準として、約０．１〜約０．６％の量で存在する。リン酸塩硬化防止剤は、任意で、リン酸のカルシウム塩を除くリン酸の水溶性塩である。本明細書で用いる「カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤」という用語は、硬化防止目地材のカルシウム塩を確実に除く。 Curing-suppressed, pre-wet, and curable type joints are pre-prepared, curable type joint bases in which the cement-based curing reaction is inactivated, prevented or stopped. One major component of the pre-wet, curable joint material is a long-term cure inhibitor that maintains a pre-prepared hydraulic base. The presence of water will normally hydrate the calcium sulfate hemihydrate within 0.1 to 5 hours at a cure time controlled by the delayed additive. Additives that have been found to provide long-term hardening prevention effects in formulated cementitious compositions are phosphates that do not contain calcium. In particular, (1) zinc hexametaphosphate and (2) potassium tripolyphosphate have been shown to provide long-term cure prevention effects, and (3) tetrasodium pyrophosphate provides the longest lasting cure prevention effect. Other effective anti-curing agents include (4) sodium tripolyphosphate, (5) monoammonium phosphate and (6) potassium dihydrogen phosphate. Usually, the anti-hardening effect is obtained with low levels of phosphate additives in amounts ranging from about 0.1 to about 2% by weight, based on the total weight of the composition excluding water. In certain embodiments, the phosphate additive is present in an amount of about 0.1 to about 0.6%, based on the total weight of the composition excluding water. The phosphate curing inhibitor is optionally a water-soluble salt of phosphoric acid, excluding the calcium salt of phosphoric acid. As used herein, the term “calcium-free phosphate hardener” reliably excludes the calcium salt of the anti-hardening joint material.
リン酸塩硬化防止剤は、従来の硬化遅延添加剤の代わりに、またはこれに加えて用いられる。有用な硬化遅延剤の一例は、ＳＵＭＡ硬化遅延剤等のたんぱく性遅延剤である。目地材ベースのある実施形態は、約０．０２％〜１％の遅延剤を用い、一方、ある実施形態では、乾燥成分の重量を基準として０．０２％〜．１％を用いる。硬化遅延剤は、任意の有用な量で、単独または互いに組み合わせて用いられる。従来の硬化遅延剤の添加は、カルシウムを含まないリン酸塩により得られるような長期の硬化防止への影響は少ないが、硬化開始剤を用いて水和反応を再開すると、従来の硬化遅延剤は、調合済み硬化型の目地材の硬化時間を制御する補助となる。 Phosphate cure inhibitors are used in place of or in addition to conventional cure retarding additives. An example of a useful cure retarder is a protein retarder such as a SUMA cure retarder. Certain embodiments based on joint materials use between about 0.02% and 1% retarder, while in some embodiments, between 0.02% and. 1% is used. The retarders are used in any useful amount, alone or in combination with each other. The addition of a conventional cure retarder has little effect on long-term cure prevention as obtained with phosphates that do not contain calcium, but when the hydration reaction is resumed using a cure initiator, the conventional cure retarder Helps to control the curing time of the prepared cured joint material.
目地材ベースの他の主な成分は、硫酸カルシウム半水和物フィラーのような石こう成分である。硫酸カルシウム半水和物のアルファ結晶形態は、カルシウムを含まないリン酸塩を含有する未硬化の調合済み組成物の長期保守に好ましいことが分かっている。概して、乾燥目地材ベースの少なくとも約２０重量パーセント（２０％）は、硫酸カルシウム半水和物であり、乾燥成分の約９９重量パーセント（９９％）まで、より好ましくは、６０％〜約９０％の範囲であってよい。ベータ結晶形態および／またはアルファとベータ形態の混合物をはじめとする硫酸カルシウム半水和物の他の形態も有用である。 The other main component of the joint base is a gypsum component such as calcium sulfate hemihydrate filler. The alpha crystalline form of calcium sulfate hemihydrate has been found to be preferred for long-term maintenance of uncured formulated compositions containing calcium-free phosphate. Generally, at least about 20 weight percent (20%) of the dry joint base is calcium sulfate hemihydrate, up to about 99 weight percent (99%) of the dry ingredients, more preferably 60% to about 90%. Range. Other forms of calcium sulfate hemihydrate including the beta crystal form and / or mixtures of alpha and beta forms are also useful.
炭酸カルシウムは、粉末石こう、新たに採掘された硫酸カルシウム源に存在することが知られている。炭酸カルシウムは、汚染物質として硫酸カルシウム半水和物中に存在することが多い。多くの用途について、炭酸カルシウムは、不活性フィラーであり、問題がない。しかしながら、炭酸カルシウムと水がミョウバンと結合すると、過剰の発泡をはじめとする悪影響が観察されている。ミョウバン活性剤と共に目地材ベースを用いるには、硫酸カルシウム半水和物は、炭酸カルシウムを実質的に含まないことが重要である。炭酸カルシウムが「実質的にを含まない」硫酸カルシウム半水和物とは、半水和物が、２重量％未満の炭酸カルシウムを含むことを意味する。硫酸カルシウム半水和物のある実施形態は、１％未満、さらには０．５％未満の炭酸カルシウムを含む。少なくとも一実施形態において、硫酸カルシウム半水和物は炭酸カルシウムを含まない。 Calcium carbonate is known to exist in powdered gypsum, a newly mined source of calcium sulfate. Calcium carbonate is often present in calcium sulfate hemihydrate as a contaminant. For many applications, calcium carbonate is an inert filler and is not problematic. However, adverse effects including excessive foaming have been observed when calcium carbonate and water combine with alum. To use a joint base with an alum activator, it is important that the calcium sulfate hemihydrate is substantially free of calcium carbonate. Calcium sulfate hemihydrate “substantially free” of calcium carbonate means that the hemihydrate contains less than 2% by weight of calcium carbonate. Certain embodiments of calcium sulfate hemihydrate include less than 1%, and even less than 0.5% calcium carbonate. In at least one embodiment, the calcium sulfate hemihydrate does not include calcium carbonate.
炭酸カルシウムが、目地材ベースにないとき、ある実施形態において、不活性フィラーは、任意で、膨張剤として用いられる。好ましい不活性フィラーはタルクである。炭酸カルシウムとほぼ同じ密度であるため、炭酸カルシウムは、等量のタルクに置き換えることができ、その結果、目地材ベースの密度が僅かだけ変化する。他のフィラーでもよいが、目地材ベース中における他の成分の相対量はまた、所望の目地材密度を維持するのに調整が必要であろう。 When calcium carbonate is not in the joint base, in some embodiments, an inert filler is optionally used as a swelling agent. A preferred inert filler is talc. Because it is approximately the same density as calcium carbonate, calcium carbonate can be replaced by an equal amount of talc, resulting in a slight change in the density of the joint base. While other fillers may be used, the relative amounts of other components in the joint base may also need to be adjusted to maintain the desired joint density.
目地材ベースを製造する際、他の従来の目地材成分を組成物に組み込んでよい。ラテックスエマルジョンバインダーが、目地材業界の当業者に周知される重要な成分である。従来のラテックスバインダーのいずれを用いてもよく、ポリ酢酸ビニルおよびエチレン酢酸ビニルエマルジョンが好ましい。存在する場合、ラテックスバインダーは、水を添加する前の組成物の約０．５重量％〜約１５重量％の範囲であり、ある実施形態においては、１％〜約８％を用いる。スプレー乾燥バインダーの使用も考えられる。 When producing a joint base, other conventional joint material components may be incorporated into the composition. Latex emulsion binders are an important component well known to those skilled in the joint material industry. Any conventional latex binder may be used, with polyvinyl acetate and ethylene vinyl acetate emulsions being preferred. When present, the latex binder ranges from about 0.5% to about 15% by weight of the composition prior to the addition of water, and in some embodiments, 1% to about 8% is used. The use of spray-dried binders is also conceivable.
目地材ベースは、１つ以上の増粘剤を含むのが概して好ましい。従来のセルロース増粘剤、例えば、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよびこれらの混合物を、本発明の目地材に用いてよい。セルロース増粘剤の量は、存在する場合、添加した水を含まない合計組成物成分の約０．１重量％〜約３重量％、好ましくは、０．３〜１重量％の範囲であってよい。他の増粘剤を、セルロース増粘剤の代わりに、またはそれに加えて用いるであろうことが考えられる。 It is generally preferred that the joint base includes one or more thickeners. Conventional cellulose thickeners such as ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and mixtures thereof may be used for the joint material of the present invention. The amount of cellulose thickener, if present, ranges from about 0.1% to about 3%, preferably 0.3 to 1% by weight of the total composition component without added water. Good. It is contemplated that other thickeners may be used instead of or in addition to the cellulose thickener.
本発明の目地材ベースはまた、アタパルガスクレイ等の非レベリング剤も含有していてよい。この成分は、非レベリング、滑り、水保持を与える。アタパルガスクレイは、良好な作業特性を有する目地材を与えることがわかっており、アタパルガスクレイの使用は、米国特許第３，２９７，６０１号明細書によれば、調合済み硬化目地材の長期の懸濁および安定性を補助する。概して、非レベリング剤の量は、存在する場合、水を添加する前のベース組成物の約１重量％〜約１０重量％、好ましくは、２重量％〜７重量％の範囲である。海泡石、ベントナイトおよびモンモリロナイト等の他のクレイも、クレイに加えて、またはその代わりに目地材ベースに用いてよい。 The joint base of the present invention may also contain a non-leveling agent such as attapulgus clay. This component provides non-leveling, slipping and water retention. Attapar gas clay has been found to provide a joint material having good working properties, and the use of attapulg clay is described in U.S. Pat. No. 3,297,601 in a pre-set cured joint material. Assists in the long-term suspension and stability of In general, the amount of non-leveling agent, if present, ranges from about 1% to about 10%, preferably 2% to 7% by weight of the base composition before adding water. Other clays such as sepiolite, bentonite and montmorillonite may also be used for the joint base in addition to or instead of clay.
従来の調合済み目地材は、乾燥時の耐亀裂性を与えるために、珪藻土、マイカ、タルクまたは絹雲母等のフィラーを含有することが多い。これらの成分は、マイカやタルクなしで、良好な耐亀裂性を有する本発明の目地材ベースからは省くことができるが、改善された滑りおよび作業性を与えるには、処方中に少量のマイカまたはタルクを含むのが望ましいであろう。本発明の目地材ベースに用いるとき、マイカまたはタルクは、水を加える前の組成物の約２重量％〜約１５重量％であってよい。 Conventional blended joint materials often contain fillers such as diatomaceous earth, mica, talc, or sericite to provide crack resistance when dry. These ingredients can be omitted from the joint base of the present invention, which has good crack resistance, without mica and talc, but a small amount of mica is required during formulation to provide improved slip and workability. Or it may be desirable to include talc. When used in the joint base of the present invention, the mica or talc may be from about 2% to about 15% by weight of the composition before adding water.
本発明の目地材は、７〜８の範囲のｐＨを有するのが好ましい。場合によっては、ｐＨを下げるために、クエン酸等の添加剤を用いることが必要となる場合もある。概して、ｐＨ制御添加剤は、目地材組成物の０．１〜１重量％の範囲の量で存在してよい。 The jointing material of the present invention preferably has a pH in the range of 7-8. In some cases, it may be necessary to use an additive such as citric acid to lower the pH. In general, the pH control additive may be present in an amount ranging from 0.1 to 1% by weight of the joint material composition.
目地材によく使われる追加の成分を、本発明の目地材システムに用いることが考えられる。これらに限られるものではないが、保湿剤、フィラー、湿潤剤、カオリン、消泡剤および可塑剤を任意で含むこれらの成分も、本発明の目地材ベースに有用である。 It is conceivable to use additional components commonly used in joint materials in the joint material system of the present invention. These ingredients, optionally including but not limited to, humectants, fillers, wetting agents, kaolin, antifoaming agents and plasticizers are also useful in the joint bases of the present invention.
軽量の調合済み目地材が望ましい場合には、米国特許第４，４５４，２６７号明細書の開示に従って、軽量特性は、膨張パーライトを目地材ベースに組み込むことにより与えることができる。膨張パーライトは、目地材ベースに組み込むべき場合には、好ましくは、１００メッシュスクリーンを通過するであろう粒径を有していなければならないことは業界で周知されている。調合済み目地材において、膨張パーライトは、任意で処理して、水に感度のないものとする、または未コートのままとする。膨張パーライトを処理すると有利な場合には、膨張パーライトを水に感度のないものとするのにいくつかのやり方があり、そのうちの１つは、米国特許第４，５２５，３８８号明細書に開示されている。他の方法は、膨張パーライトをシリコーンまたはシロキサン化合物で処理するものであるが、他の材料を用いて、それを水に感度のないもの（すなわち、はっ水性）とさせてもよい。特別に処理された膨張パーライトは、Ｓｉｌｂｒｉｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ等の供給業者から市販されている。 If a lightweight formulated joint material is desired, light weight properties can be provided by incorporating expanded perlite into the joint material base in accordance with the disclosure of US Pat. No. 4,454,267. It is well known in the industry that expanded pearlite should preferably have a particle size that will pass through a 100 mesh screen if it is to be incorporated into a joint base. In the formulated joint material, the expanded perlite is optionally treated to be insensitive to water or left uncoated. When it is advantageous to treat expanded perlite, there are several ways to make the expanded perlite insensitive to water, one of which is disclosed in US Pat. No. 4,525,388. Has been. Another method is to treat expanded perlite with a silicone or siloxane compound, but other materials may be used to make it insensitive to water (ie, water repellency). Specially treated expanded perlite is commercially available from suppliers such as Silbrico Corporation.
所望の軽量特性を達成するために、膨張パーライトは、水を除く調合済みセメント系目地材における全成分の少なくとも約３重量％の量で存在させなければならない。膨張パーライトは、水を除く目地材における全成分の約５重量％〜約１０重量％の量で存在するのが特に好ましい。 In order to achieve the desired light weight properties, the expanded perlite must be present in an amount of at least about 3% by weight of the total components in the formulated cementitious joint material, excluding water. It is particularly preferred that the expanded perlite is present in an amount of from about 5% to about 10% by weight of the total components in the joint material excluding water.
水は、所望の粘度の目地材を製造するのに選択された量で添加する。本発明のある実施形態は、２００〜４００のブラベンダー単位のブラベンダー粘度を対象としている。測定は、タイプＡプローブおよび２５０ｃｍｇのトルクヘッドを用いることに基づく。 Water is added in an amount selected to produce a joint material of the desired viscosity. Certain embodiments of the invention are directed to Brabender viscosities of 200 to 400 Brabender units. The measurement is based on using a type A probe and a 250 cmg torque head.
調合済み目地材を調製するとき、保管中の湿潤媒体における微生物の成長を制御する必要がある。微生物を低減する１つの方法は、目地材ベースにショックを与えて、接触により殺す殺生物剤を導入することによる。接触殺生物剤の例としては、家庭用漂白剤（６％水性次亜塩素酸ナトリウム）または、次亜塩素酸リチウムまたはカルシウム等の水泳用プールのショック処理用化学物質が挙げられる。これらの添加剤は、製造時に、目地材ベースに存在する実質的に全ての微生物を殺すであろうが、それらは、その後の微生物成長を防止しないであろう。 When preparing a formulated joint material, it is necessary to control the growth of microorganisms in the wet medium during storage. One way to reduce microorganisms is by introducing a biocide that shocks the joint base and kills by contact. Examples of contact biocides include household bleach (6% aqueous sodium hypochlorite) or shock treatment chemicals for swimming pools such as lithium or calcium hypochlorite. These additives will kill substantially all microorganisms present in the joint base during manufacture, but they will not prevent subsequent microbial growth.
ＭＥＲＧＡＬ１７４および／またはＦＵＮＧＩＴＲＯＬ１５８をはじめとする従来の缶入り防腐剤が、微生物成長の連続的な抑制に用いられる。それらは、接触殺処理と組み合わせて、またはその代わりに用いることができる。防腐剤の組み合わせも考えられる。 Conventional canned preservatives such as MERGAL 174 and / or FUNGITROL 158 are used for continuous inhibition of microbial growth. They can be used in combination with or instead of contact killing. Combinations of preservatives are also conceivable.
目地材システムの第２の成分はミョウバンである。この成分は、予備湿潤、硬化型の目地材を活性化して、硫酸カルシウム半水和物／水の水和反応を再開して、目地材を化学的に硬化する役割を果たす。「ミョウバン（アルム）」とは、二硫酸アルミニウムをはじめとする任意の硫酸アルミニウム、カリウムとアルミニウムの硫酸複塩およびアルミニウムとアンモニアの硫酸複塩を意味する。ミョウバンの水和形態も考えられる。用いる活性剤の量は、ミョウバンを用いると減じることができる。ミョウバンは、調合済み目地材１００グラムを基準として、約０．５グラム〜約２グラムの量で用いられる。 The second component of the joint material system is alum. This component serves to activate the pre-wet, curable type joint material, to resume the calcium sulfate hemihydrate / water hydration reaction and to chemically cure the joint material. “Alum” means any aluminum sulfate, including aluminum disulfate, potassium and aluminum sulfate double salts, and aluminum and ammonia sulfate double salts. A hydrated form of alum is also conceivable. The amount of active agent used can be reduced using alum. Alum is used in an amount of about 0.5 grams to about 2 grams, based on 100 grams of formulated joint material.
本発明の調合済みセメント系組成物は、使用時に、硬化作用を開始するために、硬化活性剤を添加すると、硬化型の目地材として機能することができる。促進剤は、リン酸塩硬化防止剤の影響を回避し、硫酸カルシウム半水和物を、水和させ、化学的に硬化および硬質化させることができる。硬化開始剤を、湿潤混合目地材へ添加した後、水和反応が生じ（硫酸カルシウム半水和物は、硫酸カルシウム二水和物となる）、数分または数時間の間に硬質硬化物品が製造される。 The blended cementitious composition of the present invention can function as a curable type joint material when a curing activator is added in order to start a curing action at the time of use. Accelerators can avoid the effects of phosphate hardeners and can hydrate, chemically harden and harden calcium sulfate hemihydrate. After adding the curing initiator to the wet blend joint material, a hydration reaction takes place (calcium sulfate hemihydrate becomes calcium sulfate dihydrate), and the hard-cured article is formed in minutes or hours. Manufactured.
実施例１
表１の成分を用いて、予備湿潤、硬化抑制、硬化型の調合済み目地材を製造した。Ｎｏ．１ショック剤とは、水泳プールで一般的に用いられる乾燥次亜塩素酸カルシウムショック剤を指す。漂白剤とは、次亜塩素酸ナトリウムの約６％の水溶液である家庭用漂白剤を指す。漂白剤とプールショックは両方共接触殺生物剤として用いられる。
Example 1
Using the ingredients in Table 1, a pre-wet, cure-inhibited, curable type joint material was produced. No. One shock agent refers to a dry calcium hypochlorite shock agent commonly used in swimming pools. Bleach refers to a household bleach that is an approximately 6% aqueous solution of sodium hypochlorite. Both bleach and pool shock are used as contact biocides.
上記表１において、「Methocel」、「Suma」、「Mergal」、「Fungitrol」は登録商標、「Hubercarb」、「Talcron」、「Silbrico」、「Celvol」、「Halltech」は未登録商標である。
上記組成物の両方について、目地材ベースは、乾燥成分を秤量し、それらを容器において混合することにより製造した。乾燥成分は、硫酸カルシウム半水和物、炭酸カルシウムまたはタルク、パーライト、増粘剤および遅延剤を含んでいた。
In Table 1 above, “Methocel”, “Suma”, “Mergal” and “Fungitrol” are registered trademarks, and “Hubercarb”, “Talcron”, “Silbrico”, “Celvol” and “Halltech” are unregistered trademarks.
For both of the above compositions, the joint base was prepared by weighing the dry ingredients and mixing them in a container. The dry ingredients included calcium sulfate hemihydrate, calcium carbonate or talc, perlite, thickener and retardant.
水を秤量し、第２の容器に入れた。本実施例については、ターゲットブラベンダー粘度は２５０であった。残りの湿潤成分もまた秤量し、水に加えた。湿潤成分は、ラテックスエマルジョンと防腐剤を含んでいた。 Water was weighed and placed in a second container. For this example, the target Brabender viscosity was 250. The remaining wet ingredients were also weighed and added to the water. The wetting component included a latex emulsion and a preservative.
湿潤および乾燥成分を混合して、調合済み目地材を形成した。目地材の硬化は、後に、表１に示した量のミョウバンを加えるまで、抑制した。 The wet and dry ingredients were mixed to form a prepared joint material. The curing of the joint material was subsequently suppressed until the amount of alum shown in Table 1 was added.
目地材の硬化時間について試験した。データは表２に示す。ビカット硬化時間とは、本明細書に参考文献として援用されるＡＳＴＭ Ｃ−４７２を参照する。ビカット硬化時間は、ミョウバンを調合済み目地材に加えたとき開始された。１００グラムの調合済み目地材の試料を、所定量のミョウバンと混合した。試料を、アクリルシート上に注いでパテを形成した。３００グラムのビカット針を、パテの中心と外縁間の中間に、パテ表面に垂直に置いた。針をパテ表面に保持し、開放して、その自重で自由落下させた。針がパテの下部まで貫通できなかったときの硬化時間を求めた。 The joint material was tested for cure time. The data is shown in Table 2. Vicat cure time refers to ASTM C-472, incorporated herein by reference. Vicat curing time was started when alum was added to the prepared joint material. A 100 gram sample of prepared joint material was mixed with a predetermined amount of alum. The sample was poured onto an acrylic sheet to form a putty. A 300 gram Vicat needle was placed perpendicular to the putty surface, halfway between the center and outer edges of the putty. The needle was held on the putty surface, released, and allowed to fall freely with its own weight. The curing time when the needle could not penetrate to the bottom of the putty was determined.
再コート硬化時間は、目地材が、再コート中の変形に耐えるのに十分固化するまでの時間あった。硬化型の目地材が水和して、反応が進むにつれ、温度は上昇する。温度が高ければ高いほどより早い硬化時間を反映している。 The recoat cure time was the time until the joint material solidified enough to withstand the deformation during the recoat. As the curable joint material hydrates and the reaction proceeds, the temperature rises. Higher temperatures reflect faster cure times.
従来の目地材と、本発明の目地材を比較すると、本発明の目地材だと、同じ硬化開始化合物、すなわち、ミョウバンを用いても、より早い硬化時間が得られることが分かる。このことは、再コート硬化時間、ビカット硬化時間およびビカット温度により確認される。 Comparing the conventional joint material and the joint material of the present invention, it can be seen that the joint material of the present invention can obtain a faster curing time even when the same curing initiation compound, that is, alum, is used. This is confirmed by the recoat curing time, Vicat curing time and Vicat temperature.
さらに、混合中、平滑かつクリーム状である改善された製品が得られる。混合中、発泡せず、製品の膨張がない。 Furthermore, an improved product is obtained which is smooth and creamy during mixing. During mixing, there is no foaming and there is no expansion of the product.
調合済み目地材の特定の実施形態を示し、説明してきたが、当業者であれば、変更および修正が、そのより広い対応において、本発明から逸脱することなく行ってよいことが理解されるであろう。 While specific embodiments of formulated joint materials have been shown and described, those skilled in the art will recognize that changes and modifications may be made in its broader correspondence without departing from the invention. I will.
［付記１］
ミョウバンと、
カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤と、
水と、
硫酸カルシウム半水和物を含む硬化型の目地材ベースとを含む目地材システムであって、前記目地材ベースが、追加の炭酸カルシウムを有さず、前記硫酸カルシウム半水和物が、約２重量％未満の炭酸カルシウムを含む、目地材システム。
［付記２］
前記硫酸カルシウム半水和物が、硫酸カルシウム半水和物の重量当たり０．５％未満の炭酸カルシウムである付記１に記載の目地材システム。
［付記３］
前記硫酸カルシウム半水和物が、実質的に炭酸カルシウムを含まない付記１に記載の目地材システム。
［付記４］
前記ベースが、水を加える前、前記ベース組成物の約１重量％〜約１５重量％の範囲の量で存在するラテックスエマルジョンバインダーをさらに含む付記１に記載の目地材システム。
［付記５］
前記ラテックスエマルジョンバインダーが、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル、スチレンアクリル、スチレンブタジエンおよびこれらの混合物からなるエマルジョンまたはスプレー乾燥粉末の群から選択される化合物の１つを含む付記４に記載の目地材システム。
［付記６］
前記ベースが、水を添加する前の前記ベース組成物の約１重量％〜約１０重量％の範囲で存在する非レベリング剤をさらに含む付記１に記載の目地材システム。
［付記７］
前記非レベリング剤が、海泡石、ベントナイト、モンモリロナイト、アタパルガスクレイおよびこれらの混合物からなる群から選択される付記６に記載の目地材システム。
［付記８］
前記カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤、前記水および前記硬化型の目地材ベースを予備混合して、硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材を形成する付記１に記載の目地材システム。
［付記９］
ミョウバンと、カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤と、硫酸カルシウム半水和物と、水とを含む硬化型の目地材ベースを含み、
前記目地材ベースが、追加の炭酸カルシウムを有さず、前記硫酸カルシウム半水和物が、約２重量％未満の炭酸カルシウムを含む、目地材。
［付記１０］
硫酸カルシウム半水和物と、水と、カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤とを含む硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材ベースであって、追加の炭酸カルシウムを有さず、前記硫酸カルシウム半水和物が、約２重量％未満の炭酸カルシウムを含む前記目地材ベースを取得し、
前記硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材ベースを、別個の部分のミョウバンと共にパッケージングし、
前記硬化抑制、予備湿潤、硬化型の目地材ベースおよび前記ミョウバンをブレンドすることを含む目地材の製造方法。
[Appendix 1]
With alum,
A calcium phosphate-free phosphate curing agent;
water and,
A joint material system comprising a curable joint material base comprising calcium sulfate hemihydrate, wherein the joint material base has no additional calcium carbonate, and the calcium sulfate hemihydrate comprises about 2 A joint material system containing less than weight percent calcium carbonate.
[Appendix 2]
The joint material system according to claim 1, wherein the calcium sulfate hemihydrate is less than 0.5% calcium carbonate by weight of the calcium sulfate hemihydrate.
[Appendix 3]
The joint material system according to supplementary note 1, wherein the calcium sulfate hemihydrate does not substantially contain calcium carbonate.
[Appendix 4]
The joint material system of claim 1, wherein the base further comprises a latex emulsion binder present in an amount ranging from about 1% to about 15% by weight of the base composition before adding water.
[Appendix 5]
Item 5. The appendix of claim 4, wherein the latex emulsion binder comprises one of a compound selected from the group of emulsions or spray-dried powders consisting of polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl acetate, styrene acrylic, styrene butadiene, and mixtures thereof. Joint material system.
[Appendix 6]
The joint material system of claim 1, wherein the base further comprises a non-leveling agent present in a range of about 1% to about 10% by weight of the base composition prior to the addition of water.
[Appendix 7]
The joint material system according to supplementary note 6, wherein the non-leveling agent is selected from the group consisting of leptite, bentonite, montmorillonite, attapulgus clay, and a mixture thereof.
[Appendix 8]
The joint material system according to appendix 1, wherein the calcium-free phosphate curing inhibitor, the water, and the curable joint base are premixed to form a cured, pre-wet, and curable joint material. .
[Appendix 9]
A hardened joint base comprising alum, calcium-free phosphate hardener, calcium sulfate hemihydrate, and water;
A joint material wherein the joint material base has no additional calcium carbonate and the calcium sulfate hemihydrate comprises less than about 2% by weight calcium carbonate.
[Appendix 10]
A cure-suppressed, pre-wet, cure-type joint material base comprising calcium sulfate hemihydrate, water, and a calcium-free phosphate cure inhibitor, having no additional calcium carbonate, Obtaining said joint material base wherein calcium sulfate hemihydrate comprises less than about 2% by weight of calcium carbonate;
Packaging the cure-inhibited, pre-wet, and cured joint base together with a separate piece of alum;
A method for producing a joint material, comprising blending the curing-suppressing, pre-wetting and curing-type joint base and the alum.
Claims (10)
カルシウムを含まないリン酸塩硬化防止剤と、
水と、
硫酸カルシウム半水和物を含む硬化型の目地材ベースと、
を含む目地材システムであって、
前記硫酸カルシウム半水和物は、２重量％未満の炭酸カルシウムを含み、
前記目地材ベースは、前記硫酸カルシウム半水和物に含まれる前記炭酸カルシウム以外の炭酸カルシウムを有さず、
前記アルムは、前記目地材システム１００グラムに対して０．５〜２グラムの量であり、
前記アルムは、前記目地材システムに直接添加混合される、
目地材システム。 Alm,
A calcium phosphate-free phosphate curing agent;
water and,
A curable joint base containing calcium sulfate hemihydrate;
A joint material system including
The calcium sulfate hemihydrate comprises less than 2 wt% calcium carbonate;
The joint base has no calcium carbonate other than the calcium carbonate contained in the calcium sulfate hemihydrate,
The alum is in an amount of 0.5 to 2 grams per 100 grams of the joint material system,
The alum is added and mixed directly into the joint material system,
Joint material system.
前記硫酸カルシウム半水和物は、２重量％未満の炭酸カルシウムを含み、
前記目地材ベースは、前記硫酸カルシウム半水和物に含まれる前記炭酸カルシウム以外の炭酸カルシウムを有さず、
前記アルムは、目地材１００グラムに対して０．５〜２グラムの量であり、
前記アルムは、前記目地材に直接添加混合される、
目地材。 A hardened joint base comprising alum, calcium-free phosphate hardener, calcium sulfate hemihydrate, and water;
The calcium sulfate hemihydrate comprises less than 2 wt% calcium carbonate;
The joint base has no calcium carbonate other than the calcium carbonate contained in the calcium sulfate hemihydrate,
The alum is in an amount of 0.5 to 2 grams per 100 grams of joint material,
The alum is added and mixed directly into the joint material.
Joint material.
前記目地材ベースを、別個の部分のアルムと共にパッケージングし、
前記目地材ベースおよび前記アルムをブレンドすることを含み、
前記アルムは、目地材１００グラムに対して０．５〜２グラム使用される目地材の製造方法。 A cure-suppressed, pre-wet, and curable joint base comprising calcium sulfate hemihydrate, water, and a calcium-free phosphate curing inhibitor, wherein the calcium sulfate hemihydrate is 2 The joint material base contains less than wt% calcium carbonate, and the joint material base has no calcium carbonate other than the calcium carbonate contained in the calcium sulfate hemihydrate, and obtains a joint material base.
Packaging the joint base with a separate piece of alum;
Blending the joint base and the alum;
The said alum is a manufacturing method of the joint material used for 0.5-2 grams with respect to 100 grams of joint material.
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