KR101002802B1

KR101002802B1 - 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제

Info

Publication number: KR101002802B1
Application number: KR1020100051542A
Authority: KR
Inventors: 조진오; 이수한; 문계열
Original assignee: 주식회사 쌍 곰
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2010-12-21

Abstract

본 발명은 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제에 관한 것으로서, VA/VV/E/AC(Vinyl Vcetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate) 재유화형 분말수지와 Calcium Formate, CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 사용함으로서 접착강도 및 내구성을 향상 시켜 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제를 두껍게 시공시 타일 들뜸 및 탈락현상을 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 타일 접착제는 전체 조성물에 대하여 35∼45중량％의 백색 포틀랜드 시멘트, 25∼40중량％의 60∼100 mesh 규사, 15∼30중량％의 100∼200 mesh 규사, 0.3∼1.5중량％의 메칠셀룰로우즈 1∼5중량％의 셀룰로우즈 화이바, 2∼10중량％의 VA/VV/E/AC(Vinyl Vcetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)재유화형 분말수지, 0.5∼5중량％의 Calcium Formate, 1∼5중량％ CSA(Calcium Sulfo Aluminate)로 혼합되어 이루어진다.

VA/VV/E/AC(Vinyl Vcetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)재유화형 분말수지, Calcium Formate, CSA(Calcium Sulfo Aluminate), 타일 접착제

Description

습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제{With highly efficient polymer-based tile adhesive, applicable for various types of tiles with less than 1％ absorption in damp substrates with improved attached method}

본 발명은 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제로서 종래의 제품들과는 달리 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지와 Calcium Formate, CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 사용함으로서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공하였을 경우 접착강도 및 내구성이 우수하여 공동주택의 습식벽체에 타일을 시공했을때 타일 들뜸 및 탈락현상을 방지 할 수 있는 기능성 타일접착제이다.

과거에는 시멘트계 타일 접착제로 시멘트, 규사에 메틸셀룰로우즈를 첨가하여 보수성과 점성을 높인 도자기질 타일시멘트 접착용 및 PVA를 소량 첨가하고 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 첨가하여 내구성을 향상시킨 특2002-0009336와 같이 제품들이 주로 사용되다가 최근에는 타일의 크기가 커지고 소지가 다양해지면서 보 다 높은 성능의 타일 접착제가 요구되면서 EVA계 재유화형 분말수지를 첨가하여 접착력을 강화한 특2003-0015566와 같은 고성능 타일시멘트가 사용되고 있다. 그리고 온도변화에 따른 온돌구조 시스템 및 내부에서 폴리싱 타일의 들뜸 및 탈락을 방지하기 위하여 내구성이 우수한 아크릴계 재분산 분말수지 및 소석회를 첨가하여 만든 등록번호 10-0937635와 같은 제품들이 사용되고 있다.

그러나 이러한 타일 접착제는 건식벽체 또는 습식벽체의 평활도가 맞는 부위에서 압착공법 및 개량압착공법용으로 사용하는 타일접착제로서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 습식벽체의 평활도가 맞지 않는 부위에서 떠붙임공법 및 개량떠붙임공법 처럼 타일 시공 후 접착제 두께를 약 15mm정도로 시공을 하게 되면 충분한 접착력을 발휘하지 못하여 타일 들뜸 및 탈락현상이 발생하게 된다.

최근들어 타일 접착 시장에서는 공동주택에서도 기존의 도기질타일에 비해 미관과 색상 및 디자인이 우수한 흡수율이 1％이하인 자기질타일이 급증하고 있고, 공동주택 습식벽체의 경우 평활도가 맞지 않아 타일 시공 후 접착제 두께를 약 15mm정도로 할 수 있는 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법 시공이 가능한 접착제의 개발을 매우 필요로 하고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 공동주택 습식벽체의 평활도가 맞지 않는 부위에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공했을 경우 타일의 들뜸 및 탈락 현상을 방지하기 위하여 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공했을때 접착강도 및 내구성이 우수한 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지와 초기강도와 접착력이 우수한 Calcium Formate, 건조수축 저감 및 균열 억제로 접착강도를 향상 시키는 CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 사용하여 타일의 들뜸 및 탈락을 방지 할 수 있는 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제를 제공하는데 그 목적이 있다.

일반적으로 사용되는 VAE(Vinyl Acetate Ethylen)재유화형 분말수지와 아크릴계 재유화형 분말수지는 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법 처럼 접착제를 두껍게 시공하게 되면 접착강도가 충분히 발휘되지 못하고, 특2002-0009336, 특2003-0015566, 등록번호10-0937635와 같은 타일접착제는 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제가 두껍게 시공되면 균열 및 건조수축으로 접착력 저하 및 초기강도 저하로 타일의 들뜸 및 탈락 현상이 발생하여 본 발명에서는 상기한 바와 같이 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공했을때 접착강도와 내구성이 우수한 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지와 초기강도와 접착력이 우수한 Calcium Formate, 건조수축 저감 및 균열 억제로 접착강도를 향상시키는 CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 사용하여 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 습식벽체의 평활도가 맞지 않는 부위에서 개량떠붙임공법으로 타일 시공시 들뜸 및 탈락 현상을 방지 할 수 있는 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제를 제시하고자 한다.

본 발명품은 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공시 접착강도가 우수하고 내구성이 뛰어나 타일의 들뜸 및 탈락현상을 최소화 하여 습식벽체 내장 마감용 타일 시공 품질을 확보하는데 효과가 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타일 접착제는 전체 조성물에 대하여 35∼45중량％의 백색 포틀랜드 시멘트, 25∼40중량％의 60∼100 mesh 규사, 15∼30중량％의 100∼200 mesh 규사, 0.3∼1.5중량％의 메칠셀룰로우즈, 1∼5중량％의 셀룰로우즈 화이바, 2∼10중량％의 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지, 0.5∼5중량％의 Calcium Formate, 1∼5중량％의 CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

백색 포틀랜트 시멘트는 KS L 5204 에 적합한 것을 사용하면 된다. 다만 35중량％ 미만이 첨가되면 강도가 떨어지고, 45중량％ 이상이 첨가되면 가사시간이 짧아진다.

규사는 천연사를 분쇄하여 얻은 것으로 시멘트의 양생에 영향을 줄 수 있는 이물질을 포함하지 않는 것을 사용해야 하며, 60∼100 mesh 규사는 25∼40중량％, 100∼200 mesh 규사는 15∼30중량％를 적용하도록 한다. 타일접착제는 규사의 입도 에 따라 타일의 미끄러짐이 발생할 수 있고, 강도의 저하가 있으므로 입도를 지키는 것이 중요하다.

메칠셀룰로우즈는 셀룰로우즈 유도체로서 시멘트 제품에 첨가되어 점착력과 보수력을 나타내는 것으로 0.3중량％보다 적으면 점도의 저하로 타일 미끄러짐 및 보수율 저하가 발생하며, 1.5중량％를 넘으면 점도가 너무 올라가 작업성이 떨어져 타일 접착제로서 적합하지 않게 된다. 따라서 메칠셀룰로우즈는 0.3∼1.5중량％가 첨가되어야 한다.

셀룰로오즈 화이바는 본 발명에 첨가되어 크랙방지 및 타일 미끄러짐 저항성을 향상시키는 역할을 한다. 1중량％보다 적으면 크랙 또는 타일 미끄러짐이 발생할 수 있고, 5중량％ 많으면 혼합 후 제품상태가 거칠어지고 점도상승이 빨라 가사시간이 줄어든다. 따라서, 1∼5중량％의 혼입율이 적당하다.

재유화형 분말수지는 시멘트와 함께 부착강도와 굴곡강도, 탄성을 갖도록 해주는 물질로 2∼10중량％를 첨가하여야 한다. 2중량％ 보다 적으면 충분한 부착강도와 굴곡강도 등을 얻을 수 없고, 10중량％ 보다 많으면 미끄럼 저항성 및 내수 부착강도가 떨어진다.

일반적으로 사용되는 VAE(Vinyl Acetate Ethylen)재유화형 분말수지와 아크릴계 재유화형 분말수지는 개량떠붙임공법처럼 접착제가 두껍게 시공되면 접착강도가 떨어져 반드시 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지를 사용해야 한다.

VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지는 vinyl acetate, vinyl versatate, ethylene, Butyl Acrylate를 공중합 시켜 만든 액상 에멀젼을 스프레이로 분무 건조 시켜 분말화 시킨 제품이다.

Calcium Formate는 경화시간을 촉진시켜 초기강도를 향상 시키고, 흡수율이 1％이하인 자기질타일의 배면과 흡착력을 강화 시켜 접착강도를 향상 시키는 역할을 한다. 0.5％중량보다 적으면 초기강도 및 충분한 접착강도를 확보할 수 없고, 5중량％보다 많으면 가사시간 및 오픈타잉이 짧아져 작업성이 떨어진다. 특2002-0009336, 특2003-0015566, 등록번호10-0937635와 같은 타일접착제는 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제가 두껍게 시공되면 초기강도와 접착강도가 떨어져 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제를 두껍게 시공되는 접착제는 반드시 Calcium Formate를 사용해야 한다.

CSA(Calcium Sulfo Aluminate)는 건조수축 저감 및 균열을 억제하고, 장기강도를 향상 시키는 역할을 해주는 물질로 1∼5중량％를 첨가하여야 한다, 1중량％보다 적으면 건조수축 저감 및 균열 효과가 없어 접착력이 떨어진다. 5중량％보다 많으면 작업성이 떨어진다. 특2002-0009336, 특2003-0015566, 등록번호10-0937635와 같은 타일접착제는 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제가 두껍게 시공되면 균열 및 건조수축으로 접착력이 떨어져 개량떠붙임공법 처럼 타일접착제를 두껍게 시공되는 접착제는 반드시 CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 사용해야 한다.

이하에서 상기에 서술된 본 발명의 실시예를 비교예와 실험을 통하여 본 발 명의 구성 및 효과를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

비교예 1

특2002-0009336와 유사한 포틀랜트시멘트, 규사, 메칠셀룰로우즈 등으로 제조된 도자기질 타일시멘트1종인 제품을 사용하였다.

비교예 2

특2003-0015566와 유사한 포틀랜트시멘트, 규사, HPMC, VAE(Vinyl Acetate Ethylen)재유화형 분말수지등으로 제조된 도자기질 타일시멘트1종인 제품을 사용하였다.

비교예 3

등록번호 10-0937635와 유사한 포틀랜트시멘트, 규사, MEHEC, 아크릴계 재유화형 분말수지등으로 제조된 도자기질 타일시멘트1종인 제품을 사용하였다.

실시예

38중량％의 백색 포틀랜드 시멘트, 29중량％의 60∼100 mesh 규사, 20.6중량％의 100∼200 mesh 규사, 0.4중량％의 메칠셀룰로우즈, 2중량％의 셀룰로우즈 화이바, 6중량％의 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지, 2중량％의 Calcium Formate, 2중량％의 CSA(Calcium Sulfo Aluminate)를 혼합기에 차례대로 넣고 약25분간 혼합하여 제조하였다.

본 발명의 효과를 확인하기 위하여 상기와 같이 제조된 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타 일접착제의 특성을 하기의 측정방법에 따라 측정하여 그 결과를 표에 나타내었다.

[측정방법]

측정방법은 한국 산업 규격 KS L 1593를 인용하였으며, 한국 산업 규격에 측정 방법이 나와 있지 않는 시험방법은 통상의 이해할 수 있는 방법으로 실시하였다.

시험의 일반 조건은 다음과 같다.

- 시료 및 시험체의 제작 및 시험조건은 특별히 지정하지 않는 한 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％를 따른다.

- 시료 및 시험에 사용하는 재료는 시험조건에 제작 전 12시간 동안 방치해 두어야 한다.

- 접착제는 시험할 때 충분히 교반하여 사용한다.

시험에 사용하는 재료 및 용구는 다음과 같다.

-시험에 사용하는 재료 및 용구는 아래 표1에 따른다.

[표 1]

-시험에 사용하는 도포기구는 톱니 모양의 흙손으로 한다. 다만, 제조자가 지정하는 톱니 모양의 흙손을 사용하여도 좋다. 두께는 0.8± 0.2mm로 한다.

-철편의 접착면은 40×40mm로 한다.

(1)점도

분말에 물을 충분히 혼합시켜 200ml 컵에 혼합된 제품을 가득 채우고 회전형 스핀들 T-E번, BROOKFIELD RVT 점도계 RPM 2.5로 측정하였다.

(2) 접착강도

접착강도 시험 방법은 다음과 같다.

1) 시험용 재료 : 시험용 재료는 다음과 같이 한다.

a) 바탕재

KSF 4002에 만족하는 속빈 콘크리트 블록을 사용한다. 표면은 먼지,기타 이 물질이 부착되지 않도록 청소한다.

b) 흡수율이 1％이하인 자기질타일

흡수율이 1％이하인 자기질타일은 미리 390×190mm의 크기로 절단한 것을 사용한다.

2) 시험체의 제작 : 시험체의 제작은 다음과 같이 한다.

a) 접착제의 도포 및 타일 부착은 아래 표2에 따른다.

[표 2]

b) 시험체 타일 컷팅

시험일 6시간 전에 접착제가 충진되어 있는 시험체의 중앙에 그라인더를 사용하여 40×40mm의 크기로 컷팅한다. 컷팅 깊이는 타일, 접착제, 1:3몰탈, 바탕재까지 컷팅되도록 한다.

c) 철편의 장치

시험일 6시간 전에 KS L 1593에서 규정한 철편을 표준 상태 속에서 에폭시 수지계 접착제 등으로 타일에 접착한다.(시험체를 작성할 때 타일의 시유 면을 샌드 페이퍼 등으로 거칠게 하여 두면 좋다.)

3) 접착강도 시험

a) 시험기

시험기는 최대하중이 10KN의 인장 시험기로 한다.

b) 접착강도

접착강도는 시험체를 양생한 후, 인장시험을 하고 끊어질 때까지의 최대하중을 측정하고 끊어진 상태를 기록 한다. 또한 인장시험은 양생종료 후 즉시 한다.

c) 접착강도를 구하는 방법

접착강도는 다음 식에 따라 구한다.

접착강도는 5시험체의 평균치로 표시한다.

d) 끊어진 상태 기록

끊어진 면을 관찰하고 최대면적을 나타내는 끊어진 위치를 육안으로 측정하고 그 끊어진 위치를 표시한다. 또한, 철편과 타일의 경계면에서 끊어진 시험체의 대하여는 그 시험체의 개수에 따라 재시험을 하고 앞의 수치와 합쳐서 5개 시험체의 평균치로 표시한다.

4) 시험체 처리 : 시험체 처리는 다음과 같다.

a) 표준 접착강도 : 타일 부착 후 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 28일 양생 후 접착강도

b) 물에 침지 후 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 온도 20± 2°c 물에 21일간 침지 후 접착강도

c) 열노화 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 14일 양생 후 온도 70±2°c 14일 양생 후 접착강도

d) 동결 융해 후 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 온도 20± 2°c 물에 21일간 침지 후 25회 동결 융해 후 접착강도

* 동결 융해 조건 : -15±3℃ 2 시간± 20분, 온도 20± 2°c 물에 2 시간± 20분 침지

[표 3] 비교예, 실시예 제품 시험 결과

상기 결과에 나타난 바와 같이 본 발명의 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 적용하기 위한 폴리머계 고성능 타일접착제 실시예가 표준 접착강도, 열노화 접착강도, 동결 융해 후 접착강도에서 비교예1,2,3 보다 우수 하였다. 이러한 결과로 보아 표준 접착강도, 열노화 접착강도, 동결 융해 후 접착강도에서 우수하고 안정적인 접착강도가 발현되어 습식벽체에서 흡수율이 1％이하인 자기질타일을 개량떠붙임공법으로 시공 시 타일의 들뜸 및 탈락을 방지 할 수 있어 습식벽체 내장 마감용 타일 시공 품질을 확보할 수 있다.

Claims

백색 포틀랜드 시멘트 35∼45중량％, 60∼100 mesh 규사 25∼40중량％, 100∼200 mesh 규사 15∼30중량％, 메칠셀룰로우즈 0.3∼1.5중량％, 셀룰로우즈 화이바 1∼5중량％, VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지 2∼10중량％, Calcium Formate 0.5∼5중량％, CSA(Calcium Sulfo Aluminate) 1∼5중량％를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일접착제
청구항 제1에 있어서 VA-VV-E-AC(Vinyl Acetate, Vinyl Versatate, Ethylene, Butyl Acrylate)4원공중합체 재유화형 분말수지는 겉보기 비중이 400∼600 g/L이고, 고형분 함량이 98∼100중량％이며, 물에 10％ 용해시 pH값이 5.0∼8.0인 것을 특징으로 하는 타일 접착제
청구항 제1에 있어서 Calcium Formate는 겉보기 비중이 900∼1000 g/L이고, PH값이 물에 10％ 용해시 7.0∼8.0, 용해도가 14％이하인 것을 특징으로 하는 타일 접착제