KR101331550B1

KR101331550B1 - 탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트

Info

Publication number: KR101331550B1
Application number: KR1020130042916A
Authority: KR
Inventors: 김상훈
Original assignee: 주식회사 정우인터내셔날
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2013-11-21

Abstract

본 발명은 타일접착용 시멘트에 탄성력을 부여하여 진동이 있는 부위, 또는 충격을 받는 부위, 열에 의한 바탕면의 수축팽창이 있는 부위에서의 타일들뜸 또는 타일탈락현상을 최소화 하기 위한 2액형 기능성 타일접착제에 관한 것으로서, 보통 포틀랜드 시멘트 또는 백색포틀랜드 시멘트에서 선택되는 어느 하나의 시멘트 30~40wt%, 45~60메쉬의 필러 8.8~20wt%, 60~100메쉬의 필러 45~60wt%, 셀룰로스 0.2~0.25wt%, 그리고 PVA, EVA에서 선택되며 TG가 5℃ 이하인 분말수지 1~4wt%를 함유하는 폴리머계 타일 접착용 시멘트와; MMA와 2Hexyl의 비가 1~3:7~9인 혼합물 55~64.8wt%, 유화제 0.1~0.5wt%, 희석매 35~40wt%, 개시제 0.1~0.3wt%를 함유하는 아크릴 에멀젼이 65~70:27~30의 중량비로 혼합됨을 특징으로 하는 타일접착제.

Description

탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트{The tile binding cement having polymer with elasticity}

본 발명은 타일접착용 시멘트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 타일접착용 시멘트에 탄성력을 부여하여 진동이 있는 부위, 또는 충격을 받는 부위, 열에 의한 바탕면의 수축팽창이 있는 부위에서의 타일 들뜸 또는 타일탈락현상을 최소화하기 위한 2액형 기능성 타일접착제인 탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트에 관한 것이다.

일반적으로 건축물, 특히 주거용 건축물인 경우, 주방, 베란다, 화장실, 거실, 건물내부, 복도, 외벽 등에는 다양하게 타일이 시공되는데, 이에 따라 타일이 부착되는 바탕면도 석고보드면, 몰탈면, 타일면, 페인트면, 철판면 등 매우 다양해지고, 타일 또한 200×200mm에서 300×600mm, 600×600mm, 1000×1200mm 등으로 대형화되고, 또한 타일의 흡수율이 15%에서 1% 미만으로 매우 낮아지고 있다. 상기와 같은 타일을 접착하기 위한 타일접착용 시멘트는 포틀랜드시멘트가 접착제 역할을 하게 되어 비흡수면에서 접착력이 매우 취약하여 이에 따라, 최근 폴리머계 타일접착용 시멘트가 개발되었으나, 비흡수면에서 접착력은 유지되나, 충격, 수축, 팽창등에는 매우 취약한 상황이다. 따라서 통상 타일시공사에서는 폴리머계 타일접착용 시멘트와 에폭시 접착제를 병행하여 타일탈락을 최소화하고 있는 상황이다.

상기와 같은 타일접착에 관련된 선행기술로 국내등록특허 제 10-789104호에는 35-60중량%의 백색 포틀랜드시멘트, 1-10중량%의 100-200메쉬 규사, 35-60중량%의 200-300메쉬 규사, 0.3-1.5중량%의 메칠셀룰로우즈, 1-5중량%의 셀룰로우즈 화이바로 구성되는 충전제와; 40-65중??%의 아크릴계 합성수지, 0.05~0.2중량%의 방부제, 2~6중량%의 증점제, 0.05~0.2중량%의 소포제, 1-6중량%의 동결방지제, 0.1~0.5%중량%의 ph조절제, 30~50중량%의 희석용매로 구성된 내한성 및 탄성이 뛰어난 2액형 타일접착제가 공개되어 있고, 또다른 등록특허 제 10-942358호는 35~45중량%의 백색포틀랜드 시멘트, 30~45중량%의 60~100메쉬 규사, 10~25중량%의 100~200메쉬 규사, 0.3~1.5중량%의 메칠셀룰로우즈, 1~5중량%의 셀룰로우즈 화이바, 3~10중량%의 재유화형 분말수지, 3~8중량%의 경량골재로 혼합되어 이루어진 경량골재를 혼입한 고성능 타일접착제가 개시되어 있다.

또한, 공개특허 제 10-2009-092016호에서는 백색포틀랜드 시멘트 또는 회색 포틀랜드 시멘트 30-45중량%, 무기계 파우더 30~40중량%, 규사 6, 7, 8호의 혼합물 20~30%, 메틸셀룰로우스 1~5중량% 및 소포제 0.1~0.5중량%를 포함하는 충전제와, 합성수지 40-60중량%, 실란화합물 0.5~2.0중량%, 증점제 2~5중량%, ph 조절제 0.1~0.5중량%, 물35-55중량% 및 기타 첨가제 0.05~0.1중량%를 포함하는 결합체로 이루어지며, 상기 충전제:결합제의 비율이 100:30~50로 혼합되어 제조되는 층간 소음방지용 타일접착제가 공개되어 있다.

또한, 공개특허 제 10-2012-0075698에서는 35~45중량%의 백색포틀랜드시멘트 또는 1종 보통 포틀랜드 시멘트에서 선택된 어느 하나의 시멘트, 60~100메쉬 규사, 25~40중량%, 100~200메쉬 규사 10~20중량%, 증점제로 메틸셀룰로즈 0.2~0.5중량%, 보조증점제로 전분 0.05~0.3중량%, 감수제로 폴리카르본산 0.02~0.2중량%, 최소 99.6%의 셀룰로스 함량을 갖는 섬유 0.3~2.0중량%, 촉진제로 칼슘설퍼알루미네이트 0.3~1.0중량%, 재유화형 EVA 분말수지 5~10중량%, 탄성분말 5~10중량%로 조성되어 있음을 특징으로 하는 타일접착제가 공개되어 있다.

또한 등록특허 제 10-1170307호에서는, 탄성분말을 이용한 기능성 타일접착제에 있어서, 35~45중량%의 백색 포틀랜드 시멘트 또는 1종 보통 포틀랜드 시멘트에서 선택된 어느 하나의 시멘트, 60~100메쉬 규사 25~40중량%, 100~200메쉬 규사 10~20중량%, 증점제로 메틸셀룰로즈 0.2~0.5중량%, 보조증점제로 전분 0.05~0.3중량%, 감수제로 폴리카르본산, 0.02~0.2중량%, 최소 99.6의 셀룰로스 함량을 갖는 섬유 0.3~2.0중량%, 촉진제로 칼슘설퍼알루미네이트 0.3~1.0중량%, 재유화형 EVA 분말수지 5~10중량%, 탄성분말 5~10중량%로 조성되어 있음을 특징으로 하는 타일접착제를 개시하고 있다.

본 발명은 종래의 타일접착용 시멘트 또는 폴리머계 타일접착용 시멘트를 이용한 시공시 도포 두께가 10mm 이상이 되면 자체에 수축이 발생하게 되어 타일과 박리현상과, 도막이 매우 단단하여 충격이나 또는 바탕면의 수축 팽창에 대한 대응력이 떨어지는 것을 방지하기 위해 타일접착용 시멘트에 탄성을 부여하여 수축과 팽창에 따른 타일탈락의 문제점을 해소할 수 있는 2액형 기능성 타일접착제인 탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,

2액형 기능성 타일접착제인 탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트로서,

보통 포틀랜드 시멘트 또는 백색포틀랜드 시멘트에서 선택되는 어느 하나의 시멘트 30~40wt%, 45~60메쉬의 필러 8.8~20wt%, 60~100메쉬의 필러 45~60wt%, 셀룰로스 0.2~0.25wt%, 그리고 분말수지 1~4wt%를 함유하는 폴리머계 타일 접착용 시멘트와; MMA와 2Hexyl의 비가 1~3:7~9인 혼합물 55~64.8wt%, 유화제 0.1~0.5wt%, 희석매 35~40wt%, 개시제 0.1~0.3wt%를 함유하는 아크릴 에멀젼이 65~70:27~30의 중량비로 혼합됨을 특징으로 하는 타일접착제용 시멘트를 제공한다.

상기에서, 상기 필러는 백운석이며, 상기 분말수지는 PVA, EVA에서 선택되는 1종 이상으로 TG가 5℃ 이하인 것을 사용함이 바람직하고, 상기 2Hexyl는 TG가 -40℃인 것을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 개시제는 KPS를 사용함이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 역사와 같이 진동이 계속되는 부위, 고층건물과 같이 움직임이 있는 곳 등의 효과적으로 타일시공이 가능한 타일접착용 시멘트가 제공되며, 대형타일 300ㅧ600mm이상과 같이 평활도가 맞지 않은 타일의 떠붙임 시공이 가능하게 하며, 비흡수 바탕면 또는 울림이 있는 바탕면, 판넬부위에 시공이 가능한 타일접착용 시멘트를 제공하 수 있으며, 바탕면의 수축팽창에 의한 타일탈락이 없이 시공할 수 있는 타일접착용 시멘트를 제공할 수 있게 된다.

이하에서는 바람직한 실시를 통하면 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에서의 폴리머계 타일접착용 시멘트를 제조함에 있어서는 보통 포틀랜드 시멘트나 백색포틀랜드 시멘트를 사용하는데 그 첨가량은 중량으로(본 발명에서의 %는 특별히 정해지는 경우를 제외하고는 중량%를 의미한다) 30~40%를 사용하는데, 30% 미만으로 사용되면 도막형성이 약해지고, 40%를 초과하게 되면 수축에 의한 크랙발생의 우려가 있으므로 상기 범위로 한다.

또한, 필러로는 규사, 강사 또는 백운석 등을 사용할 수가 있는데, 본 발명에서는 규사나 강사보다 백색도가 뛰어난 백운석을 사용한다.

상기 백운석은 45~60메쉬(mesh)를 8.8~20%, 60~100메쉬의 것을 45~60% 사용하는데, 45~60메쉬를 8.8~20% 사용하는 이유는 시공후 수축에 의한 타일의 단차를 줄이기 위함이고, 60~100메쉬를 45~60% 사용하는 이유는 본 개발품의 보수율을 유지하기 위해서 이다. 보수율이 떨어지면 수분증발이 심해 포틀랜트 시멘트가 정상적인 양생이 아닌 건조로 이어질 수 있기 때문이다.

본 발명에서는 또한, 셀룰로스를 증점제로 사용하는데 그 함량은 0.2~0.25%로 함이 바람직하다. 상기 함량의 이유는 0.25%를 초과할 경우 수분증발이 억제되어 양생이 최고 24시간까지도 지연될 수 있고 0.2% 미만일 경우 충분한 보습성 및 작업성의 유지가 어렵기 때문이다.

또한 본 발명에서는 분말수지로 재유화형분말수지인 PVA나 EVA를 1~4% 사용한다. 상기의 분말수지는 유리전이온도(TG)가 5℃ 이하인 것이 바람직하다.

상기의 PVA, EVA는 유리전이온도가 마이너스인 것은 존재하지 않고 15℃를 넘는 것들도 존재하나 TG가 너무 높으면 도막이 매우 단단해지고 수축이 많이 생겨 크랙이 발생되며 이에 따라 내구성이 떨어지므로 본 발명에서는 TG 5℃ 이하의 PVA, EVA를 사용하다.

상기 수지를 1~4%로 하는 이유는 1%이하에서는 수지의 성능이 보장되지 않으며, 4% 초과시 도막이 단단해져 탄성력의 보유에 방해가 되기 때문이다.

한편, 본 발명에서의 아크릴에멀젼을 제조하기 위해서는 MMA와 2Hexyl을 사용한다. 에멀젼의 모노머로는 MMA(Methy Methacrylate), SM(Styrene monomer), VAM(Vinyl Acetate Monomer), 2Hexyl, BAM(Buty acrylate) 등 무수히 많으나, 본 발명에서는 이중에서 MMA와 2Hexyl을 사용한다. 그 이유는 MMA는 순수 아크릴로 시멘트와의 혼화성이 매우 뛰어나며, 2Hexyl과의 혼합시 복원력을 증진시키고, 또한 2Hexyl은 늘어지는 성질을 갖는 모노머로서 단독사용시 휨은 좋으나 복원력이 없어서 2Hexyl 단독으로는 탄성력을 보유하기 어렵기 때문에 MMA와 같이 사용한다.

상기에서 MMA와 2Hexyl의 사용비율은 1~3:7~9(중량비)로 하는데 그 이유는 MMA의 중량비로 복원력을 조정하기 때문이다.

상기 MMA와 2Hexyl의 혼합물은 본 발명에서의 아크릴에멀젼에서 55~64.8%의 비율로 하는데 그 이유는 적은양의 아크릴에멀젼을 몰탈비 25% 이상 첨가하기 위해서이다.

또한, 에멀젼에서 내수성을 증대시키기 위해 양이온성 유화제를 사용하는데, 그 함량은 0.1~0.5%로 함이 바람직하고 그 이유는 유화제가 0.5% 초과시 내수성이 매우 취약해 지기 때문이다.

또한 본 발명에서는 개시제를 사용하는데 본 발명에서는 통상적으로 사용하는 수용성 KPS를 0.1~0.3% 첨가한다.

본 발명에서 사용되는 물은 희석매로 사용하며 그 함량은 35~40%로 하는데 그 이유는 희석매가 35% 미만일 경우 분말과 혼합시 분산력이 떨어지고, 40%를 과할 경우 분말에 혼합해야하는 아크릴에멀젼의 양이 너무 많아져 본제품의 작업성이 저하된다.

상기와 같이 제조된 접착용 시멘트와 아크릴에멀젼을 65~70:27~30의 중량비로 혼합하여 본 발명의 2액형 기능성 타일접착제인, 타일접착용 시멘트를 완성한다. 상기에서의 비율은 타일접착 시멘트로서의 작업성을 고려했기 때문에 상기 범위로 특정한 것이다.

[실시예]

폴리머계 타일접착용 시멘트는 동일하며, 아크릴 에멀젼 제조에 있어서 MMA와 2Hexyl의 비에 따른 휨각도와 표준접착강도를 확인하였으며, 국내 시판중이 폴리머계 타일접착용 시멘트 2종을 구입하여 비교시험 하였다.

[바탕면] 모르타르면

모르타르면 제조 : 모르타르 배합은 무게비로 시멘트1, 표준모래2, 물시멘트비 0.65%로 하였다. 1회 혼현한 시멘트, 표준모래, 물의 채취량은 시멘트 520g, 표준모래 1,040g, 물 338g으로 하고, 모르타르 혼합방법은 KS L 5109의 8. 모르타르의 혼합 방법에 따라 조제한 몰탈를 안쪽 치수 70mm×70mm×20mm인 금속제 형틀을 사용하여 성현한 후 온도[20±3℃], 습도 80% 이상의 상태로 24시간 양생 후 탈형하고, 그 후 6일간[20±2℃]의 물속에서 양생하였다. 다시 7일 이상 양생실에서 양생한 후 KS L 6003에 규정하는 150번 연마지를 사용하여 성형시의 아랫면을 충분히 연마하여 시험용 판으로 하였다.

MMA	0%	3%	6%	9%	S사	J사
2Hexyl	30%	27%	24%	21%
폴리머계 타일접착시멘트	70%	70%	70%	70%
휨각도	90°	30°	5°	2°	0°	0°
표준접착강도 kfg/㎠	4.3	11.5	12.4	15.3	8.3	9.1

[바탕면] 판넬면

판넬면에 시공 후 7일 표준양생 후 망치로 타일이 부착되어 있는 뒷면을 20회 충격을 가한 후 강도를 측정하였다.

MMA	0%	3%	6%	9%	S사	J사
2Hexyl	30%	27%	24%	21%
폴리머계 타일접착시멘트	70%	70%	70%	70%
휨각도	90°	30°	5°	2°	0°	0°
표준접착강도 kfg/㎠	4.1	9.4	6.1	2.5	2.4	1.2

상기 표들에서와 같이 MMA:2Hexyl의 비가 적절할 때 휨 각도나 접착강도가 좋아짐을 알 수 있다.

Claims

2액형 기능성 타일접착제인 탄성을 부여한 폴리머계 타일접착용 시멘트로서,
보통 포틀랜드 시멘트 또는 백색포틀랜드 시멘트에서 선택되는 어느 하나의 시멘트 30~40wt%, 45메쉬의 백운석필러 8.8~20wt%, 60메쉬의 백운석필러 45~60wt%, 셀룰로스 0.2~0.25wt%, 그리고 PVA, EVA에서 선택되며 TG가 5℃ 이하인 분말수지 1~4wt%를 함유하는 폴리머계 타일 접착용 시멘트와; MMA와 2Hexyl의 중량비가 1~3:7~9인 혼합물 55~64.8wt%, 유화제 0.1~0.5wt%, 희석용매인물 35~40wt%, 개시제인 KPS 0.1~0.3wt%를 함유하는 아크릴 에멀젼이 70:30의 중량비로 혼합됨을 특징으로 하는 타일접착용 시멘트.