KR100419248B1 - 타일 카페트용 백킹재 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타일 카페트용 백킹재로 사용되는 수지 조성물에 관한 것으로서, 건조경화시간을 단축할 수 있는 수지조성물을 제조함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 수성 아크릴계 에멀젼 수지 고형분 100 중량부와 비수경성 무기충진재20 - 500 중량부, 보통시멘트나 백시멘트 100 - 250 중량부로 구성되는 타일 카페트 용 백킹재 수지 조성물에 있어서,

초속경시멘트 1 - 80 중량부, 초조강시멘트 5 - 100 중량부, 수화촉진제 1 - 30 중량부 중 선택된 1종 이상이 첨가됨을 특징으로 한다.

Description

타일 카페트용 백킹재 수지조성물

본 발명은 타일 카페트용 백킹재로 사용되는 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게로는 수성 아크릴계 에멀젼에 적절한 조성비의 무기충전물과 기타 첨가제를첨가함으로써 건조경화시간을 단축시키는 수성 아크킬계 에멀젼 수지조성물에 관한 것이다.

현재 타일 카페트의 백킹재로 사용하는 물질로는 아스팔트계와 PVC계가 주로 사용 되고 있으나, 아스팔트계는 자극적 냄새를 발생시키며 겨울에는 너무 빳빳해지고 고온에서는 녹아서 주위를 오염시키는 단점이 있으며 PVC계는 폐기물 소각 및 화재시 유해가스인 염소가스를 방출하여 환경 및 안전 측면에서 여러 가지 문제를야기시킨다.

이러한 단점을 보완하는 방법으로 최근 아크릴계 수지를 이용한 수지조성물이 개발되었는데(일본 특허 공개 소 52-54081호, 미국 특허 5,332,457로, EP 0560325호), 이 수지조성물의 경우에는 수성 아크릴에 에멀젼 수지의 고형분 100 중량부에대해, 비수경성 무기 충진재 100 - 400 중량부와 수경성 무기 시멘트로서 보통 포틀 란트 시멘트나 백시멘트 중의 한 종류의 시멘트 160 - 300 중량부를 혼합하여 백킹 재용 수지조성물을 제조하고 있다.

그러나 이 수지조성물은 건조 및 경화시간이 길어 생산성이 저하되는 단점이 있다. 기존 미국 특허 5,332,457호에 기재된 수지의 경우 건조경화온도는 130 - 155℃인데 만일 건조경화시간을 줄이기 위해서 온도를 160℃이상으로 하면 건조는 빨리되나 부풀음이나 기포가 발생하여 사용이 어렵고, 두께를 얇게하면 너무 부드러워지고 치수안정성이 떨어지며, 타일 카페트 설치후 밀리는 현상이 발생하여 사용이 어려워지는 문제가 있다. 또한 물함량을 줄일 수도 있지만 이 경우에는 점도가 높아 성형이 불가능해지는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 기존 아크릴계 에멀젼 수지조성물의 문제점들을 극복하기 위한 것으로서, 건조경화시간을 단축할 수 있는 수지조성물을 제조함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하고자 예의 연구한 결과, 시멘트의 수화 반응 속도가 빠른 초속경시멘트나 초조강시멘트를 보통 포틀란트 시멘트나 백시멘트에적정비로 혼합하면 건조경화시간을 단축시킨 수지조성물을 제조할 수 있으며, 또한 초속경시멘트나 초조강시멘트 이외에도 시멘트의 수화반응을 촉진시키는 칼슘이온(Ca²⁺),알루미늄이온(Al³⁺)의 농도를 높일 수 있는 염화칼슘, 질산칼슘, 탄산염, 알루미네이트계 첨가제(이하 수화촉진제로 칭함) 등을 이용해도 건조경화시간을 단축하는 수지조성물를 제조할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.

제 1도 : 본 발명에 의해 제조되는 백킹재 조성물을 함유한 타일 카페트의 단면도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 카페트 원단 2. 보강재

3. 상층 백킹재 4. 하층 백킹재

본 발명은 초속경시멘트, 초조강시멘트, 수화촉진제중 1종 이상을 보통시멘트나 백시멘트에 비수경성 무기 충진재와 함께 적정비로 혼합하여 건조경화시간을 단축시킨 백킹재 수성 아크릴 에멀젼 수지 조성물을 제조함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

먼저 초속경시멘트를 보통 포틀란트 시멘트나 백시멘트에 혼합하는 경우에는 수성 아크릴수지 에멀젼의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 백시멘트 또는 보통 포틀 란트 시멘트(이하 보통시멘트라고 칭함) 100 - 250 중량부에 대해 초속경시멘트 1에서 80중량부, 바람직하게는 10 - 40 중량부를 혼합하여 수경성 무기충진물을 제조하며, 여기에 기타 비수경성 무기층진재를 혼합하여 백킹재 조성물을 제조한다.

또한 초조강시멘트를 보통시멘트나 백시멘트에 혼합하는 경우에는 수성아크릴수지에멀젼의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 백시멘트 또는 보통 시멘트100 - 250 중량부에 대해 초조강시멘트 5 - 100중량부, 바람직하게는 15 - 50 중량부를 혼합하여 수경성 무기충진물을 제조한 뒤, 역시 여기에 기타 비수경성 무기충진재를 혼합하여 백킹재 조성물을 제조한다.

한편, 시멘트의 수화반응은 칼슘이온(Ca²⁺), 알루미늄이온(Al³⁺)의 농도가 높아짐에 따라 수화반응속도가 빨라지기 때문에 백킹재용 수성 아크릴 수지조성물에서 이들 이온의 농도를 증가시킬 수 있는 염화칼슘, 질산칼슘, 탄산염계, 알루미네이트계첨가제와 같은 수화촉진제를 사용하면 건조경화시간을 단축할 수 있다.

수화촉진제를 첨가시에는 수성 아크릴 수지 에멀젼의 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 보통시멘트나 백시멘트 100 - 250중량부를 혼합한 뒤, 여기에 이들 수화 촉진제를 1에서 30중량부 첨가하고, 비수경성 무기충진재를 함께 혼합하여 타일 카페트용 백킹재 수지조성물을 제조한다.

상기 백킹재 조성물 제조시 혼합되는 비수경성 무기충진재로서는 일반적으로 널리사용되는 탄산칼슘, 실리카 샌드, 수산화 알루미늄, 탈크(talc), 크레이(clay), 중공 글래스 비드(glass bead)등이 선택적으로 사용될 수 있으며 그 양은 수성 아크릴수지 에멀젼 고형분 100 중량부를 기준으로 하여 20에서 500 중량부(중공 글래스 비드의 경우에는 5에서 100 중량부), 바람직하게는 50에서 300 중량부(중공 글래스 비드의 경우에는 10에서 70 중량부)인 것이 좋다.

만일 비수경성 무기충진재의 양이 너무 많으면 내수성이 나빠지고 건조후 딱딱해지거나 균열이 생기고, 너무 적으면 제조된 카페트가 부드러워지고 치수안정성이 나빠지게 된다.

또한, 상기에서 초속경시멘트나 초조강시멘트의 사용량이 너무 적으면 종래의 경우처럼 건조경화시간이 길어지고, 너무 많으면 초속경시멘트나 초조강시멘트의 수화반응으로 인하여 점도가 급격히 올라가서 사용이 어려워지고 건조후 딱딱하거나 균열이 생기게 된다.

또한 수화촉진제의 경우는 그 양이 너무 많으면 혼합시 수화반응으로 인해 알갱이가 많이 생기거나 점도가 급격히 올라가서 사용이 어려워진다.

본 발명에서는 상기에서 설명한 바와 같이 보통시멘트나 백시멘트에 초속경시멘트, 초조강시멘트, 수화촉진제 등을 적정비로 혼합하여 건조경화시간을 단축시킨 수 지조성물을 제조할 수 있는데, 요구 목적에 따라 초속경시멘트와 초조강시멘트, 초조강시멘트와 수화촉진제, 초속경시멘트와 수화촉진제 등 1종이상을 혼합하여 백킹 재용 수지 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명의 수지조성물을 함유한 타일 카페트를 건조시에는 건조시간을 단축하기위해 종래의 온도(95℃-l55℃)보다 훨씬 높은 160 - 190℃까지 건조온도를 높여도 종래의 방법에서 나타나는 기포나 들뜸현상이 나타나지 않는다.

이외에도 본 발명의 수지 조성물 제조시에는 필요에 따라 소포제, 분산제, 안료,염료. 방부제, 가소제, 지연제, 계면활성제, 기타 첨가제 등을 적절히 첨가할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예에서 더욱 상세히 설명하나, 이들이 본 발명을 제한하는 것은 아님을 밝혀둔다.

[실시예 1]

먼저 다음과 같은 조성을 갖는 수지 조성물을 혼합하여 백킹재 조성물을 제조하였다.

- 수성 아크릴 에멀젼 수지

(고형분함량 57%, 유리전이온도 -22℃) : 100 중량부 (고형분 기준)

- 백시멘트 : 150 중량부

- 초속경 시멘트 : 30 중량부

- 실리카 샌드 : 120 중량부

- 중공 비드 : 15 중량부

- 소포제 : 1.5 중량부

(계면 활성제로서 산루프회사에서 제조한 상품형 8034L)

- 분산제 : 1.5 중량부

(계면 활성제로서 산루프회사에서 제조한 상품명 44S)

-물 : 25 중량부

상기의 조성을 갖는 백킹재 조성물을 알갱이가 보이지 않을 때까지 약 30분간 교반하여 탈포한 후, 테프론 시트 위에서 하층두께 2 mm로 성형한 뒤, 보강재인 유리섬유 망사를 덮고 다시 상층을 두께 1.3mm로 백킹층을 만들어 카페트 원단을 덮어압착시킨 타일 카페트 시편을 만들어 열풍 오븐에서 다음 표 1의 온도로 건조시켜 이형 및 건조상태를 조사하였다.

상기의 카페트 원단으로는 1차 기포재로 폴리에스테르 부직포를 사용한 나이론 BCF 터프티드 카페트를 사용하였다.

제조된 타일카페트의 단면도를 도면 제 1도에 나타내었는데, 도면 제 1도를 보면 하층백킹재(4)위에 보강재(2)가 덮여있고, 그 위에 다시 상층백킹재(3)가 있고, 그위에 카페트 원단(1)이 덮어져 있음을 알 수 있다.

카페트의 건조후 상태를 조사하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[실시예 2 - 8]

백킹재 조성물의 조성 및 건조온도를 다음 표 1과 같이 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표 1에 함께 나타내있다.

[비교예 1 - 4]

백킹재 조성물에서 초속경시멘트, 초조강시멘트 수화촉진제를 첨가하지 않고 백시멘트나 보통시멘트의 양을 다음 표 1과 같이 약간 늘여 수지조성물을 제조하고, 건조온도를 다음 표 1과 같이 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타일카페트를 제조하였다.

그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.

[표 1]

본 발명에 의해 제조되는 백킹재 수성 아크릴수지 에멀젼 조성물은 PVC계나 아스팔트계 백킹재가 가지는 유해가스 방출, 환경오염 등의 단점을 보완할 뿐만 아니라, 건조시간이 길어 생산성이 저하되는 단점이 있었던 종래의 아크릴 수지 조성물의 단점을 보완하여 건조경화시간을 단축한 수지조성물로서 타일 카페트의 백킹재에 사용할 수 있다.

Claims (3)

1. 수성 아크릴계 에멀젼 수지 고형분 100 중량부와 비수경성 무기충진재 20-500 중량부, 보통시멘트나 백시멘트 100- 250 중량부로 구성되는 타일 카페트용 백 킹재 수지 조성물에 있어서,

   초속경시멘트 1- 80중량부, 초조강시멘트 5- 100 중량부, 수화촉진제 1- 30 중량부 중 선택된 1종 이상이 첨가됨을 특징으로 하는 타일 카페트용 백킹재 수지 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 수화촉진제로는 염화칼슘, 질산칼슘, 탄산염계, 알루미네이트계 첨가제중 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용함을 특징으로 하는 타일카페트용 백킹제 수지 조성물
3. 제 1항에 있어서, 제조되는 타일카페트의 건조경화온도는 160 - 190℃임을 특징으로 하는 타일 카페트용 백킹제 수지 조성물.