KR100937635B1

KR100937635B1 - 폴리싱 타일 시멘트계 접착제

Info

Publication number: KR100937635B1
Application number: KR1020090036748A
Authority: KR
Inventors: 박덕준; 심용래
Original assignee: 주식회사 영승
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-01-20

Abstract

본 발명은 폴리싱 타일 시멘트계 접착제에 관한 것으로서, 내수성 및 접착강도가 우수한 아크릴계 재분산 분말수지를 사용함과 함께 증점제로서 MEHEC 및 소석회를 사용함으로서 폴리싱 타일의 낮은 흡수율에도 부착 가능한 효과를 나타내기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 접착제 조성물은, 아크릴계 재분산 분말수지 1.5~9.5중량%, 소석회 0.1~2.0중량%, MEHEC(Metyl Ethyl Hydroxypropyl Eethyl Celluose) 0.1~2.0중량%, Polysaccharide계 증점제 0.01~1.0중량%, 알루미나시멘트 0.1~2.0중량%, 규사골재 6호사(30~80 메쉬) 10.0~30.0중량%, 규사골재 7호사(60~80 메쉬) 10.0~50.0중량%, 백색 포틀랜트 시멘트 20~40중량%로 이루어짐을 특징으로 한다.

타일접착제, 폴리싱타일, 아크릴계 재분산 분말수지, 온돌마루, 타일시멘트

Description

폴리싱 타일 시멘트계 접착제{A POLYSING TILE ADHESIVE}

본 발명은 폴리싱 타일 접착제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아크릴계 재분산 분말 수지 및 잠재 수경성 물질인 소석회를 사용한 폴리싱 타일 시멘트계 접착제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 마감 공정인 내부 벽체 및 바닥제로 시공되어지는 타일을 분류하면 흡수율이 3.0 %이하인 자기질 타일과 5.0 % 미만인 석기질타일, 흡수율이 18.0 %이하인 도기질 타일로 구분할수 있는데, 이중 흡수율이 18.0% 이하인 도기질 타일 및 3.0 % 이하인 자기질 타일은 일반적으로 유기질 타일접착제 또는 시멘트계 접착제(특2002-0009336)를 사용하여 작업이 가능하나 흡수율이 0.5% 미만인 폴리싱 타일의 경우 일반적인 접착제 또는 타일시멘트(특2002-0009336)를 이용하여 타일을 시공할 경우 시공 후 타일의 탈락 및 박리가 발생하는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 상기 문제점의 개선을 위하여 특허공개10-2003-0015566(고성능타일시멘트)과 같은 형태의 제품이 사용되고 있다.

그러나 10-2003-0015566(고성능타일시멘트) 또한 내장 벽체, 온돌 구조에서 의 폴리싱 타일(흡수율 0.5%미만)을 시공할 경우 타일의 박리 및 탈락 현상이 발생 되있어 입주자의 불편을 초래하고 있다. 특히 온돌 구조에서의 폴리싱타일의 들뜸 또는 탈락의 주된 원인은 구조체의 난방시스템에 의하여 발생되는데 이는 겨울철 주거 환경에서 주로 발생되는 바닥 및 내부 온도 편차에 의한 하지면의 수축 및 팽창이 주된 원인 이고, 재료적인 측면으로 하지면의 온도 변화에 의한 타일 시멘트계 접착제의 수축 및 팽창에 대응하지 못하여 폴리싱 타일의 탈락 및 들뜸현상이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 온도변화에 따른 온돌 구조 시스템 및 내부 벽체에서 폴리싱 타일의 들뜸 및 탈락을 방지 하기위하여 내구성이 우수한 아크릴계 재분산 분말수지 및 소석회를 사용하여 폴리싱 타일의 접착강도를 증대시키고 온돌구조 시스템에서 물성 변화가 없는 폴리싱타일 시멘트계 접착제를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 타일 접착제는, 아크릴계 재분산 분말수지 1.5~9.5중량%, 소석회 0.1~2.0중량%, MEHEC(Metyl Ethyl Hydroxypropyl Eethyl Celluose) 0.1~2.0중량%, Polysaccharide계 증점제 0.01~1.0중량%, 알루미나시멘트 0.1~2.0중량%, 규사골재 6호사(30~80 메쉬) 10.0~30.0중량%, 규사골재 7호사(60~80 메쉬) 10.0~50.0중량%, 백색 포틀랜트 시멘트 20~40중량%의 조성을 이루는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에서는 VAE(VINYL ACETATE-ETHYLEN)를 주 모노마로 한 재분산 수지 대신 내수성 및 접착 강도가 우수한 아크릴계 재분산 분말수지를 사용하였고, 증점제로는 MEHEC(Methyl Ethyl Hydroxyethyl Cellulose) 및 소석회를 사용하여 폴리싱 타일의 낮은 흡수율에 부착 가능한 타일접착제를 제조한 것이다.

이러한 본 발명의 타일 접착제는, 온돌구조 및 내부 벽체의 폴리싱 타일 시 공에 있어 시공 후 타일의 탈락을 방지하고 마무리 공정에서의 시공품질을 확보하는 효과를 나타내게 된다.

특히, +Tg의 아크릴계 재분산 분말수지와 -Tg의 아크릴계 재분산 분말수지 2종류를 혼합 사용함으로서, 온돌구조에서 발생되는 온도 편차에 의한 수축 팽창에 대응할 수 있게 되는 이점을 나타낸다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 폴리싱 타일 접착제 조성물을 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명 타일 접착제의 제조과정을 살펴보면, 30~80 메쉬의 규사골재 6호사 25.0중량%와 60~80 메쉬의 규사골재 7호사 33.0 중량%를 교반기에 투입 후 10분간 정속 교반하면서, 아크릴계 제1 재분산 분말수지로서 4.0중량%와 아크릴계 제2 재분산 분말수지인 1.1중량%를 혼합 후, 소석회 0.5중량%, 증점제 1.8중량%, Polysaccharide계 증점제인 1.0중량%, 알루미나 시멘트 5.0중량%를 투입하여 다시 5분간 정속으로 교반 후 백색 포틀랜트 시멘트 28.6 중량%를 투입하여 완전 교반 후 20kg 지대에 포장한다.

본 발명에서 사용된 백색 포틀랜트 시멘트는 KS L 5204에 적합하고 분말도가 400㎡/kg인 시멘트를 사용하였다.

또한, 규사골재는 자연사를 분쇄하여 얻은 것으로 입형이 깨끗하고 시멘트 수화반응에 영향을 줄 수 있는 이물질을 포함하지 않아야 하며 내구성이 있고 견고해야 한다.

그리고, 전체 함량에 따라 타일시멘트 내구성에 영향을 줄 수 있으므르 그 함량이 60중량%를 넘지 않아야 한다.

또한, 2종류의 규사골재를 구분하여 사용한 이유는 실적율을 높이기 위하여 사용하였고, 이는 실적율이 우수할수록 수화열이 감소하고 시멘트 물사용량이 절감되어 건조수축에 의한 길이 변화율 및 크랙을 방지하기 위하여 구분하여 사용하였다.

본 발명에서는 +Tg(유리전이도) 0~20℃인 제1 재분산 분말수지(아크릴계)와 -Tg(유리전이도) -40~0℃인 제2 재분산 분말수지(아크릴계)를 사용하여 흡수율이 낮은 폴리싱 타일에서의 부착 성능을 향상시켰고, 특히 +Tg의 제1 재분산 분말수지 주성분인 MMA(Methyl MethacrylAte)와 BAM(Buthyl Aceylicacid Monomer)를 공중합을 이루어 VAE수지의 단점인 내수성 및 내구성을 보강한 수지인 것을 특징으로 한다.

특히, 본 실시예에서 사용된 아크릴계 재분산 분말수지는 고형분 함량이 98~100중량%이며, 겉보기 비중이 0.4~0.6 g/ml이고, pH값이 6.0~8.0인 것을 사용하였다.

즉, 온돌구조에서 발생되는 온도 편차에 의한 수축 팽창에 대응할 수 있도록 본 발명에서는 하드(hard)한 +Tg 성분과 소프트(soft)한 -Tg 성분을 조합하여 사용함을 특징으로 하는 것으로서, +Tg 제1 아크릴계 재분산 분말수지만 사용한 폴리싱타일 접착제는 접착력은 우수하나, 수축과 팽창이 반복되는 온돌구조의 하지면에서의 응력변화에 약한 취약점이 있어 부착력은 떨어지나 응력변화에 탄성적으로 대응 할수 있는 -Tg의 제2 아크릴계 재분산 분말수지를 혼용하여 사용하였다

본 실시예에서의 아크릴계 재분산 분말수지는 수성인 아크릴 에멜젼을 공중합 이라는 단량체(모노머) 합성 과정를 통하여 생산된 액상 아크릴 에멀젼을 분무건조 또는 냉각 건조를 통하여 분말화 시킨 제품으로, 제조 과정중 Tg 값이 높은 모노마와 Tg 값이 낮은 모노마를 조합 하여 아크릴계 재분산 수지의 Tg 값을 결정하므로 폴리싱 타일 접착제용 재분산 수지의 선택은 반복적인 실험을 통하여 결정하여야 한다.

또한, 본 실시예에서 소석회는 100메쉬의 제품을 사용하였는데, 소석회는 잠재수경성 반응물질로 폴리싱 타일 시멘트계 접착제에 사용 함으로 장기 강도가 우수하고 응집성이 뛰어나 타일 시공시 발생되는 타일의 처짐을 방지할 수 있을 뿐 아니라 open time을 개선할 수 있다. 그 사용 범위는 전체 사용량의 2.5중량%를 넘으면 강도에 영향을 줄 수 있다.

증점제는 일반적으로 HPMC(Hydroxypropyl Methyl Celluose)를 사용하나 HPMC를 사용할 경우 끈적임이 증가되어 작업성이 감소되는 특성이 있어 동일 점도에서 끈적임이 없는 MEHEC(Metyl Ethyl Hydroxypropyl Ethyl Celluose)를 사용하였다. 또한, MEHEC의 단점인 open time의 문제점을 해결하기 위하여 Polysaccharide계 증점제를 사용하였다. 본 발명에서 사용된 Polysaccharide계 증점제는 타피오카, 감자, 옥수수 중 어느 하나에서 추출한 전분으로, 증점성과 보수성이 우수하고 초기 작업시 일정 점도 및 보수력을 유지하여 시멘트 계열에서의 크랙을 방지하여 줄 수 있게 된다.

알루미나 시멘트는 몰탈이 양생 후 발생되는 초기 건조 수축을 보상할 수 있으며, 증점제의 사용으로 발생되는 시멘트계 2차 제품의 응결시간을 단축하고 초기 강도 발현이 우수하여 사용되어진다.

따라서, 상기와 같은 과정으로 배합된 재분산 분말수지를 이용한 폴리싱타일 시멘트계 접착제를 사용하여 폴리싱 타일을 시공하게 되면, 시공 후 발생되는 타일의 탈락 및 박리를 방지할 수 있게 되는 것이다.

실제로, 본 실시예에 의한 아크릴계 재분산 분말수지를 이용한 폴리싱타일 시멘트계 접착제의 물리적인 특성을 확인하기 위하여 KSL 1592 항목 중 보수율, 길이변화율, 전단접착강도 및 KS L 1593의 시험 규격를 응용한 냉온반복 인장 접착 강도를 평가 하였다.

<폴리싱타일 시멘트계 접착제의 시험 방법>

1. 시험 조건

본 실험은 시험온도 23 ± 3℃, 습도 50 ± 5%의 조건에서 실시하였으며, 시험 전 최소 12시간이상 물, 모르타르, 타일, 폴리싱타일 시멘트계 접착제 등을 이조건에서 저장하여 사용 하였다.

2. 시험

2.1 시험용 타일

본 실험에 사용된 타일은 폴리싱타일로 흡수율이 0.5%로 미만인 타일을 사용 하였고 타일의 크기는 전단접착강도 시험은 KS L 1592에서 규정하는 A형 (크기 60× 60mm) 타일 크기로 절단하여 사용 하였다. 또한 KS L 1593에서 규정하는 표준접 착강도 시험용 타일크기는 40× 40mm 크기로 절단하여 실시하였다.

2.2 시험 방법

2.2.1 KS L 1592

가) 보수율

KS L 1592의 7.8항 에 따라 측정 한다.

나) 길이변화율

KS L 1592의 7.7항 길이변화율 측정방법에 따라 측정 한다.

다) 전단접착강도

KS L 1592의 7.6항 전단접착강도 시험 방법에 따라 폴리싱 타일로 시험체를 제작한 후 7일기건양생, 4주기건양생, 4주기건양생 후 동결 융해 방법에 따라 측정한다.

2.2.2 KS L 1593

가) 냉온반복 인장 접착 강도

KS L 1593의 6.3항 시험 방법에 따라 폴리싱타를 이용하여 모르타르판에 부착강도 시험체를 만든 후 표준 양생 처리조건에 따라 시험체를 제작 하여 측정하였다. 또한 온도변화에 따른 인장접착강도를 측정하기위하여 표준양생 후 온냉 부착강도을 -10℃에서 12시간, +60℃에서 12시간를 1사이클로하여 6회 반복 후 1일 방치 후 부착강도를 측정하였다.

본 발명의 효과를 확인하기위하여 실시예와 같이 제조된 폴리싱타일 시멘트계 접착제를 고기능성 타일시멘트제품과 비교하여 상기 측정방법에 따라 측정하여 표 1에 나타내였다.

본 발명의 효과를 확인하기 위하여 실시예와 같이 제조된 폴리싱타일 시멘트계 접착제를 종래 고기능성 타일시멘트제품과 비교하여 상기 측정방법에 따라 측정하여 하기 [표 1]에 나타내였다.

	보수율	길이변화율	전단접착강도			냉온반복 인장접착 강도
	보수율	길이변화율	표준양생	4주기 건양생	4주기 건양생후 동결융해	냉온반복 인장접착 강도
단위	%	%	N/㎟	N/㎟	N/㎟	N/㎠
기준	80~95	0.2이하	1.03	1.03	0.69	68.8
본 발명	85.9	0.04	1.87	2.94	1.65	98.5
비교예	89.2	0.12	0.92	1.03	0.49	40.3

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 타일 접착제 조성물이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시예에서의 성분 외에도 추가적인 기능성 조성물이 첨가 내지는 추가 혼합되어질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

Claims

아크릴계 재분산 분말수지 1.5~9.5중량%, 소석회 0.1~2.0중량%, 증점제인 MEHEC(Metyl Ethyl Hydroxypropyl Eethyl Celluose) 0.1~2.0중량%, Polysaccharide계 증점제 0.01~1.0중량%, 알루미나시멘트 0.1~2.0중량%, 규사골재 6호사(30~80 메쉬) 10.0~30.0중량%, 규사골재 7호사(60~80 메쉬) 10.0~50.0중량%, 백색 포틀랜트 시멘트 20~40중량%의 조성을 이루되, 상기 아크릴계 재분산 분말수지는 고형분 함량이 98~100중량%이며, 겉보기 비중이 0.4~0.6 g/ml이고, pH값이 6.0~8.0인 것을 특징으로 하는 폴리싱 타일 시멘트계 접착제.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 아크릴계 재분산 분말수지는 유리전이온도(Tg)가 0~20℃인 제1 재분산 분말수지와, 유리전이도(Tg)가 -40~0℃인 제2 재분산 분말수지의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리싱 타일 시멘트계 접착제.
청구항 1에 있어서,

상기 Polysaccharide계 증점제는 타피오카, 감자, 옥수수 중 어느 하나에서 추출한 전분인 것을 특징으로 하는 폴리싱 타일 시멘트계 접착제.