KR101023573B1 - 내한성 수축저감형 타일접착제 - Google Patents

Abstract

이 발명은 내한성 수축저감형 타일접착제에 관한 것이다.

Description

내한성 수축저감형 타일접착제{Tile adhesive with having superior cold - resistant and non - shrinkage properties}

본 발명은 경량 골재가 첨가된 내한성 수축저감형 타일접착제로서, 동절기 영하의 기온에서 운송 또는 보관 중 제품이 동결되어 Gel화 되는 것을 억제하며, 동결된 제품은 융해 후 재사용이 가능하도록 설계 되었다. 또한 접착제의 건조 양생에 의한 수축율을 현저히 저감 시켜으며, 기존 제품에 비해 무게가 약 40％ 가벼워 운반 및 취급이 용이하고 시공 시 작업자의 피로감을 줄이고, 고층 건물의 경량화를 기대 할수 있는 접착제에 관한 것이다.

기존의 일액형 내한 타일 접착제로서 선행기술 등록번호 10-0592421 내한성 타일 접착제는 동절기 영하의 기온에서 보관 중 제품이 동결되어 gel상태가 되는 것을 억제하며, 동결 된 제품은 융해시킨 후 재사용이 가능하도록 설계된 제품으로, 아크릴 수지, 증점제, 분산제, 방부제, 동결방지제, 가소제, Ph조절제, 충전제, 희석용매인 것을 특징으로 하여 페이스트상으로 제조된 도자기질 타일용 접착제로서 석고보드, ALC 등 각종 건식 하지면은 물론 콘크리트 습식면 등 내장벽면의 타일 시공 등에 사용하는 내한성 도자기질 타일용 접착제와, 선행기술 등록번호 10-0920987 친환경 내한성 타일 접착제는 새집증후군의 원인 물질인 휘발성 유기화합물 및 포름 알데히드의 검출을 획기적으로 낮춤과 함께 동절기에도 저온 안정성을 향상시킨 친환경 내한성 타일접착제로, 수분산성 아크릴 에멀젼, 희석용매, 충진제, 분산제, 증점제, ph조절제, 조막형성제의 조성으로 이루어지는 타일 접착제 조성물에 있어서, 상기 수분산성 아크릴 에멀젼은 MMA(Methyl MethacrylAt)과 BAM(Butyl Acrylate Monomer) 그리고 소듐 비설페이트로 제조된 중합물로 이루어지되, 상기 수분산성 아크릴 에멀젼에는 반응성 계면활성제인 인산 에스테르계 타입의 유화제가 첨가되어진 것을 특징으로 하는 친환경 내한성 타일 접착제가 있으며, 선행기술 등록번호 10-0954118 경량골재를 혼합한 수축저감형 일액형 타일접착제는 경량골재를 첨가함으로써 일액형 타일접착제의 가장 큰 문제점인 건조에 의한 수축을 저감하여, 접착제 두께에 따른 건조수축량과 양생조건에 따른 건조수축 속도의 차이로 인해 시공면이 울퉁불퉁 해지거나 심하게는 타일이 탈락되는 문제에 대하여 해결하고자 최종 양생 시 건조에 의한 수축율을 기존 제품들에 비해 현저히 절감하여 접착제의 수축에 의해 문제가 발생하지 않도록 하였으며, 현대 건축물의 고층화, 대형화에 따른 사용 자재의 필연적인 경량화 개발 추세에 맞춰 기존 제품에 비해 무게가 약 40％ 적게 발명된 경량골재가 혼입된 일액형 타일접착제에 관한 것으로, 아크릴 수지, 증점제, 분산제, 방부제, 동결방지제, 가소제, ph조절제, 경량골재, 충전제, 희석용매를 포함하는 경량골재를 혼합한 수축저감형 일액형 타일접착제가 있다.

이와같이 기존의 선행기술 등록번호 10-0592421의 내한성 타일 접착제와, 선 행기술 등록번호 10-0920987의 친환경 내한성 타일 접착제는 공통적으로 동절기에 사용이 가능한 내한성 접착제로, 충진제의 원료로 사용되는 탄산칼슘(CaCO₃ )은 불균일성 Filler로 공극이 작고 비표면적이 커서 수분 흡수성이 상당히 높게 나타나며, 완제품 상태에서 비중이 높고 중량이 무거워지며, 탄산칼슘(CaCO₃ )에 포함되어 있는 수분은 접착제가 건조 되는 과정에서 부피가 감소하면서 많은 수축율이 발생한다.

반면 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는, 동절기에 사용이 가능한 내한성 접착제로, 기존 선행기술 접착제와 동일한 기술을 갖고 있지만, 경량골재를 첨가하여 기존 선행기술의 접착제들에 비해 비중을 낮추면서 무게가 약 40％ 가볍게 하였으며, 충진제의 원료로 사용되는 경량골재는 물에 의한 흡수가 거의 없으면서 균일한 형상을 유지 하여 수분 건조에 의한 수축율을 현저히 저감시키는 기술을 차별화하였다.

그러므로 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는, 선행기술 등록번호 10-0592421 내한성 타일접착제와 등록번호 10-0920987 친환경 내한성 타일 접착제와 같이 겨울철 동결된 제품을 융해 후 재 사용 할수 있는 기술은 동일하게 설계되었으나, 경량골재를 첨가하여 비중을 낮추고 경량화하여 수축을 현저히 저감 시키는 기술은 기존의 선행기술 접착제와 다르게 설계되었다.

또한, 선행기술 등록번호 10-0954118 경량골재를 혼합한 수축저감형 일액형 타일접착제와 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는, 경량골재를 첨가하여 비중 을 낮추고 경량화하여 수축을 현저히 저감 하는 기술은 동일하게 갖도록 설계되었으나, 기존 선행기술 접착제의 경우는 겨울철 영하의 기온에서 운송 또는 보관 중 동결된 제품은 융해 후 재사용을 할수 없는 내한성이 없는 접착제이며, 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는 동절기 영하의 기온에서 운송 또는 보관 중 제품이 동결되어 Gel화 되는 것을 억제하며, 동결된 제품은 융해 후 재사용이 가능 하도록 하여 내한성이 있는 기술로 차별화하여 설계하였다.

이와같이 기존의 선행기술 접착제에는 없는 기술을 차별화하여 내한성 수축저감형 타일접착제에 적용하였다..

최근 주거문화의 고급화로 타일의 대형화 또는 고급화 되는 추세로, 건축 현장에서 타일 시공시 접착제의 두께가 두껍게 시공되어지며, 도포된 접착제는 건조 양생 과정을 통해 수축율이 발생하게 되어 타일 시공 품질에 직,간접적으로 영향을 준다.

다양하게 변화되는 고급 건축물에 수축 저감 기술이 접목된 내한성 수축저감형 타일접착제의 시공은 건축물의 경량화 및 접착력을 높이고 내구성을 향상시켜 주거문화의 쾌적성이 기대되므로 개발이 시급하다고 할 수 있다.

일반적으로 보편화되어 사용되고 있는 내한성 타일 접착제는 수분 건조에 의한 양생 과정에서 많은 수축율이 발생하게 된다. 이러한 수축율은, 현장의 타일 하지면의 평활도의 차이에 따라 접착제 요철 두께가 달라지면서 두께에 따른 수축율 의 차이로, 타일면이 평탄하지 못하게 되거나, 접착제가 수축하면서 접착력이 약한 타일 뒷면과 접착제 사이가 떨어져 타일이 탈락되거나 접착강도가 저하되는 현상이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같이 경량골재를 첨가함으로써 기존 내한성 접착제에 비하여 수분 건조에 의한 수축율을 현저히 저감하여 높은 접착력 및 내구성을 증진시켜 타일 시공 품질을 향상 시켰으며, 기존 내한성 제품에 비해 무게가 약 40％ 가벼워 운반 및 취급이 용이하고, 시공 시 작업자의 피로감을 줄이고, 고층 건물의 경량화를 기대 할수 있는 접착제에 관한 것이다.

경량골재는 표면이 코팅이 안되거나, 코팅이 되어도 수분이 흡수되면 물의 결빙현상에 의해 경량골재 코팅막이 파괴되면서 접착제가 물리적으로 변화가 되어 융해 시간이 늦어지거나 gel화 현상이 미세하게 지속적으로 발생하여 작업성이 떨어져 사용 할수 없게 된다. 겨울철 저온의 기온에서 보관중, 동결된 제품은 융해 후 재사용 할수 있도록 아래와 같은 공정에 의한 경량골재를 사용하였다.

경량 골재의 표면처리 공정은 Sol-Gel Method는 실란이나 물유리 등을 Hydolysis(가수분해)와 Condensaion(응축반응)을 통해 올리고모나 고분자로 증발하는 반응으로서, 경량골재의 표면처리는 말단에 유기알키기를 가지고 꼬리에 규소 성분을 가지는 ORMOSIL(Organicaly Modified Silicate)이라는 원료를 사용하여 경량 골재와 화학적으로 결합하기 위해 Hyrolysis 공정을 거치며, Hyrolysis가 완벽히 진행된 ORMOSIL은 알콕시기가 하이드록시기로 변환된다. 알콕시기는 알코올로 변환되어 배출이 되고, 이때 열을 가하면 용제가 증발이 되면서 ORMOSIL의 하이드록시기와 경량 골재의 하이드록시기가 Condensaion 반응에 의한 화학적인 결합으로 경량골재의 표면은 무기에서 유기로 변환되어 유, 무기 하이브리드의 경량골재의 원료가 된다.

이와같이 경량 골재는 강력한 소수 표면처리로 수분을 거의 흡수하지 않으며, 슬러리 상태에 있다가 건조 시 수분이 증발되면서 일정한 조립율을 형성하여 수축발생이 매우 적게 발생하며 동결이 되어도 융해 후에는 내한성 품질이 안정적으로 나타난다.

기존에 상용화되는 내한성 접착제는 겨울철 동결된 제품을 융해 후 재사용 할수 있도록 설계되었으며, 중량체로 사용되는 탄산칼슘(CaCO₃ )은 비중이 높으면서 완제품 상태에서 중량이 무거워지며 수분 건조에 의하여 약 40％의 수축율이 발생하게 되는데, 이는 접착제가 건조 양생후 도포된 접착제가 약 40％ 감소하는 것으로 타일 시공 접착 품질에 많은 영향을 준다.

반면 내한성 수축저감형의 타일접착제는, 겨울철 동결된 제품을 융해 후 재사용 할수 있도록 설계되었으며, 경량골재를 첨가하여 비중이 낮으면서 기존 내한성 접착제에 비해 약 40％ 정도의 무게를 줄여 경량화 하였으며, 수분 건조에 의한 수축율은 약 7％의 정도로 기존제품에 비해 약 1/6 정도의 수축율이 저감이 되는 것으로 수축이 감소하는 만큼 타일 시공 접착 품질을 향상시킨다.

또한, 선행기술 경량골재를 혼합한 수축저감형 일액형 타일접착제와 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는, 경량골재를 첨가하여 비중을 낮추고 경량화하여 수축을 현저히 절감 하는 기술은 동일하게 갖도록 설계되었으나, 기존 선행기술 접착제의 경우는 동결 융해 후 gel화 되어 사용할수 없는 내한성이 없는 접착제이며, 개발된 내한성 수축저감형 타일접착제는 동절기 영하의 기온에서 운송 또는 보관 중 제품이 동결되어 Gel화 되는 것을 억제하며, 동결된 제품은 융해 후 재사용이 가능 하도록 한 내한성이 있는 접착제이다.

이와 같이 경량골재를 첨가함으로써 기존 내한성 접착제에 비하여 수분 건조에 의한 수축율을 현저히 저감시켰으며, 기존의 경량골재를 혼합한 수축저감형 일액형 타일접착제에는 없는 내한성을 가지게 하여 높은 접착력 및 내구성을 증진시켜 타일 시공 품질을 향상시켰으며, 기존 내한성 제품에 비해 무게가 약 40％ 가벼워 운반 및 취급이 용이하고, 시공시 작업자의 피로감을 줄이고, 고층 건물의 경량화를 기대 할수 있는 접착제로서 신기술을 지향하고 있다고 할수 있다.

본 발명의 내한성 수축저감형 타일접착제는 전체 조성물에 대하여 25∼35중량％의 아크릴 수지, 1.5∼2.5중량％의 증점제, 0.05∼0.1중량％의 분산제, 0.05∼0.1중량％의 방부제, 2∼4중량％의 동결방지제, 0.05∼0.1중량％의 가소제, 0.1∼0.5중량％의 ph조절제, 5∼10중량％의 경량골재, 35∼40중량％의 충전제, 15∼25중량％의 희석용매를 포함하는 조성으로 이루어진다.

아크릴 수지는 통상의 스티렌-아크릴 등의 공중합 합성수지 에멀젼으로서 고 형분을 45중량％ 이상 함유한 것이다. 아크릴 수지는 아크릴 단량체를 2∼3종 공중합시켜 합성하는데 아크릴 단량체로는 2-에틸헥실아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate, 2-EHA), 아크릴산(acrylic acid, AA), 메타크릴산(methacrylic acid, MAA), 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 등을 사용하며 내수성을 강화하기 위한 보강제로서 스티렌(stryrene)을 사용하여 제조된 것을 사용하면 된다.

증점제는 고점도를 유지하며 외력을 받았을 때에는 흐름성을 나타내는 칙소트로피(thioxotropy)한 성질을 갖게 하여 우수한 시공성을 갖도록 하기 위하여 사용한다. 하지만 증점제의 사용량이 많으면 물 흡수성 때문에 내수성이 나빠지게 되므로 주의 하여야 한다. 증점제로는 보통 아크릴 수지를 암모니아수로 염처리한 것을 많이 사용한다.

분산제는 조성물 중의 고형분들을 고르게 분산시키는 기능을 하는 것으로서 일반적으로 그래뉼 타입의 흰색 분말 즉, Sodium Hexametaphosphate을 사용한다.

방부제로는 벤조산, 실리실산, 포르말린 등을 사용할 수 있다. 하지만 포르말린은 인체자극성이 심하므로 가급적 피해야 한다. 내한성 수축저감형 타일접착제는 증점 및 부착력을 향상시키기 위하여 천연물을 사용하므로 하절기에 온도, 습도가 높을 때에는 미생물에 의해 부패되어 변질될 수 있으므로 적정량의 방부제를 필히 첨가하여야 한다.

동결방지제는 저온에서 동결을 방지하기 위하여 사용하는 것으로 에틸렌글리콜(Ethylene glycol),디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 글리세린 등이 있다.

가소제는 도막에 유연성을 부여하고 부착력을 높이는 역할을 한다. 하지만 과량 사용하면 도막이 연약해 지므로 주의해야 한다. 가소제로는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타디올 모노이소부티레이트(2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiol monoisobutyrate)로서 상용화 되어 있는 텍사놀(Texanol) 등을 사용할 수 있다.

ph조절제는 전체 조성물의 산도(ph)를 조절하는 것으로서 수산화 암모늄 등의 강염기성 물질을 사용한다.

경량골재는 실란으로 표면 처리하여 말단에 유기알킬기를 가지고 꼬리에 규소 성분을 가지는 원료로 비중이 0.25∼0.30, 평균입도가 35∼40㎛인 중공필러를 사용하는데 비중이 약 0.25∼0.30, 평균입도가 35∼40㎛인 제품을 적용한다. 경량골재는 반드시 외부에 실란으로 코팅이 된 것을 적용해야하는데, 이유는 코팅이 안된 중공필러를 경량골재로 적용하면 제품생산 후 저장과정에서 경량필러의 피막이 깨져 전체적인 제품의 비중이 올라가면서 점도도 상승거나 동결 융해 시 Gel 현상이 발생하거나 작업성이 떨어지기 때문이다.

충전제는 탄산칼슘(CaCO₃ ) 또는 규사를 사용하며, 바람직하게는 탄산칼슘을 사용한다. 충전제는 제품에 적당한 입경을 유지하여 건조 시간을 단축시키며, 시공 작업성을 유지하기 위하여 사용한다.

희석용매로는 물을 사용한다. 물은 적은 양을 증감하여도 점도의 변화가 현저하게 나타나므로 주의깊게 사용하여야한다.

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

비교예1은 가장 일반적인 타일 접착제인 S사의 내한제품1, 비교예2는 접착력이 더 좋은 S사의 내한제품2로 하고, 비교예3은 S사의 일반경량제품3으로 하고, 실시예는 본 발명의 범위 내에서 29중량％의 아크릴 수지, 2중량％의 증점제, 0.1중량％의 분산제, 0.1중량％의 방부제, 3중량％의 동결방지제, 0.1중량％의 가소제, 0.3중량％의 ph조절제, 5중량％의 경량골재, 39중량％의 충전제, 21.4중량％의 희석용매로 구성한 후 시험을 실시하였다.

본 발명의 효과를 확인하기 위하여 상기와 같이 제조된 내한성 수축저감형 타일접착제의 특성을 하기의 측정방법에 따라 측정하여 그 결과를 표에 나타내었다.

[측정방법]

측정방법은 한국 산업 규격(KS)을 인용하였으며, 한국 산업 규격(KS)에 측정 방법이 나와 있지 않는 경우에는 보편화되어 있는 측정 방법을 사용하였다. 시험의 일반 조건은 다음과 같다.

- 시료 및 시험체의 제작은 특별히 지정하지 않는 한 표준상태에서 한다. 표준상태란, KS L 0006에 규정하는 표준상태(온도20± 2°c, 습도65± 10％)를 말한다.

- 시료 및 시험에 사용하는 재료는 표준상태의 실내에 제작 전 24시간 방치 해 두어야 한다.

- 접착제는 시험할 때 잘 교반해야 사용한다.

시험에 사용하는 재료 및 용구는 다음과 같다.

- 시험에 사용하는 재료 및 용구는 아래 표에 따른다.

- 시험에 사용하는 도포기구는 표준 빗으로 한다. 다만, 제조자가 지정하는 빗을 사용하여도 좋다. 두께는0.8± 0.2mm로 한다.

- 시험체의 제작에 사용하는 철편의 접착면은 40×40mm로 한다.

(1) 저장안정성

접착제를 1kg씩 나누어서 4통을 준비한다. 4주간 중 최소의 2주간은 20± 2°C, 후반의 2주간은 50± 2°C에서 저장하고 그 후의 용적과 점도에 현저한 변화 유무를 육안으로 조사한다. (KS L 1593)

(2) 접착강도

접착강도 시험 방법은 다음과 같다.

1) 시험용 재료 : 시험용 재료는 다음과 같이 한다.

a) 바탕재

바탕재는 모르타르 판으로 하고 크기 70X70mm, 두께 20mm로 한다. 표면은 먼지, 기타 이물질이 부착되지 않도록 청소한다.

b) 도자기질 타일

도자기질 타일(이하 타일이라 한다.)은 미리 40X40mm의 크기로 절단한 것을 사용한다.

2) 시험체의 제작 : 시험체의 제작은 다음과 같이 한다.

a) 접착제의 도포

바탕재에 접착제의 도포는 KS L 1593의 철제 도포용 보조 틀에 평활면을 위로 하여 바탕판 5매를 틈이 없이 삽입 고정하고, 공시 접착제의 적당량을 취하고 표준빗으로 도포한다. 접착제의 도포 조작을 할 때에는 바탕재에 KS A1527에 규정하는 테이프를 나비 7mm가 덮이도록 부착하고 적당량의 접착제를 올려놓고, 주걱 등을 사용하여 두께3mm로 도포한 후, 표준빗을 각도 약 60°로 세워서 양속으로 단번에 자기 앞으로 당겨 접착제를 5매의 바탕재로 균일하게 도포한다. 테이프는 접착제 도포 후, 즉시 서서히 벗겨낸다.

b) 타일 부착

접착제 도포 후 원칙적으로 20분 후에 미리 40X40mm의 크기로 절단한 도자기질 타일을 접착제가 도포된 바탕재의 중앙에 가만히 올려놓고 다시 그 위에 무게 1kg의 추를 약30초간 올려놓은 후, 추를 제거하여 7일간 양생한다.

c) 철편의 장치

양생 4일에서 6일 사이에 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) 시험체의 처리 : 시험체의 처리는 다음과 같다.

a) 건조·습윤 되풀이

고습양생을 한 후, 아래 표에 따라 양생을 하고 건조는 항온실에서 한다. 습윤은 항온항습실에서 한다.

b) 열노화

표준 양생을 한 후 아래 표에 따라 항온실 내에서 양생을 한다.

c) 저온 경화

저온 양생을 한 후 아래 표에 따라 항온실 내에서 양생을 한다.

4) 접착강도 시험

a) 시험기

시험기는 파괴하중이 시험기 용량이 15-85％에 들 수 있는 인장 시험기로서, 인장속도를 3mm/min로 조절할 수 있는 것으로 한다.

b) 접착 강도

접착강도는 시험체를 양생한 후, 지그를 사용하여 시험기에 장치하고, 인장속도 3mm/min로 인장시험을 하고 끊어질 때까지의 최대하중을 측정하고 끊어진 상태를 기록한다. 또한 인장시험은 양생종료 후 즉시 한다. 다만, 열노화 양생을 한 시험체는 표준상태로 24시간 정치한 후 한다.

c) 접착강도를 구하는 방법

접착강도는 다음 식에 따라 구한다.

여기에서 F : 접착강도(kgf/cm² ),N/cm²

P : 최대 하중(kgf),N

A : 타일의 면적(cm² )

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. (KS L 1593)

(3) 내열성

2장의 타일을 상하 10mm로 어긋나게 접착하여 표준 양생한 시험체를 60°C의 항온조에 거의 연직으로 달아매고 한쪽 타일에 무게 4.5 kg의 추를 걸고 24시간 그대로 둔다. 타일이 벗겨져 떨어지지 않으면 합격으로 한다.(KS L 1593)

(4) 미끄럼저항성

두께 8mm의 슬레이트(플렉시블 판)를 200×500mm의 크기로 절단하고 짧은 변의 양끝에 5mm각의 봉재를 에폭시 수지 접착제로 부착한다. 표면은 먼지 기타의 이물질이 부착되지 않도록 깨끗이하며, 뒷면 무처리한 100mm각 도기질 타일을 사용한다. 바탕에 대한 접착제의 도포는 공시 접착제의 적당량을 취하고 주걱 등을 사용하여 바탕재에 두께 약 3mm로 도포한다. 이어서 표준빗을 각도 60°로 세워서 양속으로 단번에 당겨서 남은접착제를 제거한다. 빗질을 하는 방향은 바탕재의 긴 변에 평행방향과 직각방향의 2곳으로 한다. 접착제 도포 후 5분 이내에 타일을 접착제가 도포된 바탕재에 가만히 올려 놓고 다시 그 위 무게 5kg의 추를 약 30초간 올려놓은 후 추를 제거하고 시험체 중앙부에 먹으로 표시하여 기준선으로 한 후 바로 시험체를 수직으로 세운다. 24시간 경과 후에 기준선에서의 미끄러짐 길이를 정밀도 0.5mm이상의 스케일로 측정한다. (KS L 1593)

(5) 부착가능시간

부착가능 시간은 표준 접착강도를 만족하는 최장의 시간으로 한다.(KS L 1593)

(6) 외 관

시험을 위해 채취한 접착제를 밝은 곳에서 개봉하여 색상, 이물질 혼입여부를 검사한다.

(7) 점 도

RVT점도계를 사용하여 spindele No. T-F, rpm 2.5에서 측정하였다.

(8)동결시간

1통에 약 4kg의 시료를 4개 취하여, -5℃±1, -10℃±1, -15℃±1, -20℃±1의 온도의 조건을 유지한 저온 실험기에 각각 넣고 완전히 동결되는 시간을 측정하였다.

(9)융해시간 및 외관 상태

각각의 온도에서 동결시킨 시료를 18℃의 상온의 상태로 방치하여 융해되는 시간을 측정하고, 융해후 작업성 및 외관 상태를 검사하였다.

(10) 비중측정

동결 전 시료와 동결된 시료를 융해 시켜 비중컵에 25±0.5℃로 유지하여 가득 채우고 기포가 완전히 제거된 것을 확인한 다음 뚜껑을 닫고 넘친 시료를 깨끗이 닦아내고 무게를 단다. 비중을 구하는 식은 다음과 같다.(KS M 5000)

여기에서, S : 시료의 비중

Gs : 시료를 넣은 비중컵의 무게 (g)

G : 빈 비중컵의무게 (g)

(11) 수축량 측정

동결 전 시료와 동결된 시료를 융해 시켜 10cm, 높이 2cm의 내부 용적을 갖도록 원통모양의 아크릴을 재단하고, 밑에도 둥근 아크릴 판을 붙인 수축량 측정용 용기에 시료를 가득 채우고 헤라로 면을 깨끗이 정리한 후, 무게를 재어 더 이상의 변화가 없을 때까지 건조시킨 후 수축된 부분에 물을 채우고 무게를 측정하여 수축양을 측정한다.

여기에서, C : 수축율 (%)

A₁ : 완전건조 후 물을 채운 무게 (g)

A₂ : 완전건조 후 시료와 용기 무게 (g)

B₁ : 용기에 물을 채운 무게 (g)

B₂ : 빈 용기무게 (g)

상기 결과에 나타난 바와 같이 비교예1, 비교예2, 실시예는 동결전, 동결 융해 후 KS L 1593의 타일 접착제의 성능을 만족하는 양호한 물성으로 나타나는 반면, 비교예3은 동결 융해 후 Gel화되어 사용이 불가능한 것으로 나타난다.

비중의 경우 비교예 1,2에 비해 실시예의 비중이 낮은 것을 알수 있으며, 비교예3의 경우는 비중 및 수축율은 동결전 물성은 측정이 되나, 동결 융해 후 측정은 불가능한 상태로 나타난다.

수축율은 비교예 1,2에 비해 실시예가 약 1/6정도 낮아 수축 저감의 효과로 나타난다.

비교예 1,2는 기존에 상용화되는 내한성 접착제로서, 비중이 높고 수분 건조에 의하여 약 40％의 수축율이 발생하며, 이는 시공 초기 타일면에 약 70％의 접착제가 묻어 있는 상태에서, 건조 양생 후 약 42％로 접착제가 감소하는 것으로 수축에 의한 접착 품질의 영향을 받는다.

반면 실시예의 내한성 수축저감형의 접착제는, 시공 초기 약70％의 접착제가 묻어 있는 상태에서, 건조 양생 후 약 63％로 접착제가 감소하는 것으로 수축 저감에 의한 접착 품질의 영향이 적게 나타난다.

이와같이 비중을 낮추고 부피를 유지하여 기존 제품에 비하여 약 40％ 무게를 줄여 경량화함으로써, 취급 및 운반이 용이하고, 시공자의 피로감을 줄일수 있으며, 타일 시공 후 나타나는 접착제의 수축율을 현저히 줄임으로서, 타일 전체면에 높은 접착력이 유지되어 타일 시공 품질을 향상시킨 접착제로서, 기존에 상용화된 내한성 타일접착제의 물성과는 차별화 되는 물성을 나타나고 있다.

비교예3은 일반 경량 접착제로, 동결 융해 후 접착제가 Gel화 되어 사용이 불가능한 상태의 물성으로 나타나며, 실시예는 동결 융해 후 빠른 시간내에 원래의 물성으로 복원되어 부드럽게 사용할수 있는 내한성을 갖는 접착제로서, 기존의 상용화된 일반 경량 접착제와 차별되는 내한성이 있는 물성으로 나타난다.

이러한 기능성 있는 접착제 기술은, 주거 문화의 고급화와 더불어 다양한 타일을 사용하는 건축시장에서 건물의 경량화 및 내구성 향상, 건물의 피로도 절감, 건물 노후화 또는 하자에 따른 비용 절감 등으로 주거환경의 쾌적성이 기대되는 봐, 겨울철 편리하고 안전하게 사용 할수 있는 내한성 수축저감형 타일접착제의 개발은 절실하다고 할수 있다.

Claims (2)

1. 아크릴 수지 25∼35중량％, 증점제 1.5∼2.5중량％, 분산제 0.05∼0.1중량％, 방부제 0.05∼0.1중량％, 동결방지제 2∼4중량％, 가소제 0.05∼0.1중량％, ph조절제 0.1∼0.5중량％, 비중이 0.25∼0.30, 평균입도가 35∼40㎛인 유,무기하이브리드 경량골재 5∼10중량％, 충전제 35∼40중량％, 희석용매 15∼25중량％를 포함하고, 상기 경량골재는 유기 변형 실리게이트로 표면처리된 것임을 특징으로 하는 타일 접착제
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