KR20030015565A - 수용성 타일접착제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 및 토목 구조물의 타일접착제인 수용성 타일접착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴 에멀젼 40∼60 중량부, 충진제 50∼70 중량부, 아크릴 증점제 0.1∼2 중량부, 증점보조제 0.1∼0.5 중량부, pH 조절제 0.01∼0.2 중량부, 가교촉진제 0.1∼1 중량부, 가소제 0.01∼0.5 중량부, 흐름저항성제 0.5∼3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제를 제공한다.

본 발명에 의한 수용성 타일접착제는 내수성 및 내알카리성이 뛰어나고 접착강도가 우수해 습기가 있는 면이나 물 접촉이 많은 장소의 내외장 도자기질 타일용 접착제로 이용할 수 있는 효과가 있으며, 석유용제나 휘발성 용제가 전혀 포함되지 않은 환경친화적이고 인체에 무해한 타일용 접착제이다.

Description

수용성 타일접착제 {Water soluble tile adhesive agent}

본 발명은 건축 및 토목 구조물의 타일접착제인 수용성 타일접착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내수성과 내알카리성이 우수하고 고형분 함량이 높은 아크릴 에멀젼을 사용하여 타일접착제의 물에 대한 저항성을 향상시키고 접착강도 및 흐름저항성을 향상시킨 타일접착제 조성물에 관한 것이다.

종래에는 타일용 접착제를 제조 시 내수성이 약한 아크릴 에멀젼을 사용하여서 약간의 습기에도 접착력이 크게 저하되고 건조 후에도 수분에 대한 저항성이 매우 약하였다. 그리하여, 적은 양의 수분에도 접착제의 성능이 저하되어 타일박리 및 들뜸현상 등이 발생되어 건조한 장소와 하지에 사용하는 것을 원칙으로 하고 있었다. 또한 종래의 타일용 접착제는 레진(resin)을 석유용제나 휘발성용제 등에 녹여 사용하기 때문에 흐름저항성은 강한 반면 아크릴 에멀젼과의 상용성이 떨어져 아크릴 에멀젼의 고유특성인 모체와의 접착력 및 무해성 그리고 환경친화적인 수용성 제품으로서의 기능을 저해시키는 역효과를 주고 있었다. 또한 냄새가 심해 밀폐공간이나 환기가 되지 않는 장소에서는 작업의 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 타일접착제의 문제점을 극복하고자, 타일접착제의 내수성, 접착력, 수용성을 증가시키고 심한 냄새를 완화시키기 위한 타일접착제의 조성물을 고안하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명은 내수성 및 내알카리성이 우수하고 고형분 함량이 높은 아크릴에멀젼을 사용하여 종래의 제품들보다 물에 대한 저항성이 매우 뛰어나고 습기가 있는 면에도 사용이 가능한 강한 접착력을 지닌 타일접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 타일의 시공 후 자체 가교결합에 의한 물성증가 현상을 보여주며 인체에 무해하고 냄새가 거의 없는 환경친화적인 수용성 타일접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타일접착제는 아크릴 에멀젼 40∼60 중량부, 충진제 50∼70 중량부, 아크릴 증점제 0.1∼2 중량부, 증점보조제인 메틸셀룰로오스 0.1∼0.5 중량부, pH 조절제 0.01∼0.2 중량부, 가교촉진제 0.1∼1 중량부, 가소제 0.01∼0.5 중량부, 흐름저항성제 0.5∼3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 '중량부’는 각 조성성분의 무게비를 표시하는 것이다.

본 발명의 아크릴에멀젼은 아크릴레이트 코폴리머(acrylate copolymer)로 이루어진 에멀젼으로서 기존의 에멀젼보다 고형분 함량이 높아 아크릴에멀젼의 물리적 화학적 성능이 뛰어나고 경화가 빨라 접착제의 경화시간을 단축시키고 접착강도및 내수성, 내알카리성이 우수한 특성을 가지고 있다.

아크릴에멀젼은 본 발명의 타일접착제에서 주원료로서 50∼70중량부를 사용하는 것을 기본으로 한다. 아크릴에멀젼을 50 중량부 이하로 사용하면 물리적 화학적 성능이 기대에 미치지 못하여 접착강도 저하 및 내수성,내알카리성이 떨어지고 습기면에서의 사용이 곤란하게 되고, 70 중량부 이상으로 사용하면 물리적 화학적 성능은 우수하나 원부재료 가격이 상승하여 타제품들과의 경쟁력이 떨어지고, 수분량이 많아져 경화시간이 지연되어 공사기간의 길어지는 단점이 있다.

본 발명에서 사용하는 아크릴에멀젼은 바람직하게는 40 ∼ 90% 의 고형분을 함유하고 pH 6.5∼8.5에서 안정하며 점도가 100∼300cps, 입자크기가 0.05 ∼ 0.5 ㎛ 인 것을 특징으로 한다.

또한 충진제는 50∼70 중량부를 사용하고 타일용 접착제에서 통상적으로 사용하는 탄산칼슘염, 황산바륨, 벤토나이트, 규사를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 탄산칼슘염을 사용한다.

충진제가 50 중량부 이하이면 상대적으로 아크릴에멀젼의 함유량이 높아져 접착제의 가격 경쟁력이 저하되고 수분함유량이 높아져 경화시간이 길어지는 단점이 있으며, 70 중량부 이상이면 접착제의 점도가 높아져 작업성이 매우 떨어지고 물리적 화학적 기능이 저하되는 단점이 있다. 탄산칼슘염은 바람직하게는 경도 1 ∼ 5, 평균입도가 9∼11㎛, 수분이 0.05 ∼ 0.5, 진비중이 2.6∼2.7, 마모도 0.1 ∼ 70㎎ 인 것을 특징으로 한다.

아크릴 증점제는 0.1∼2 중량부를 사용하는 것을 기본으로 하며 아크릴에멀젼의 점도를 높여주어 타일의 흐름저항성 향상 및 박리를 방지해 주기 위한 것으로 0.1중량부 이하이면 충분한 점도 상승을 기대할 수 없고, 2중량부 이상이면 접착제의 고점도화로 작업성이 매우 나빠지는 경향이 있다.

본 발명에서 사용하는 아크릴 증점제는 셀룰로오스 에스테르계열로 알카리성에서 에멀젼의 점도를 상승시키는 효과가 있다. 본 발명에서 사용한 아크릴 증점제는 바람직하게는 고형분이 24 ∼ 26% 이고 밀도가 0.1∼ 10g/㎤ 인 음이온성인 것을 특징으로 한다.

증점보조제는 0.1∼0.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 메틸셀룰로오스를 사용한다. 증점보조제는 증점효과와 접착력을 증가시켜주며 보습성이 향상되어 타일 부착가능 시간이 늘어나 타일접착제의 물리적 성능을 향상시켜 준다. 뿐만 아니라 작업성을 증진시키는 윤활특성을 가지고, 계면 활성 특성으로 인해 용액 내 분산된 입자들의 안정성을 향상시켜준다.

증점보조제는 0.1 중량부 이하를 사용하면 충분한 보습효과와 윤활특성을 기대할 수 없고, 0.5 중량부 이상이면 고점도화로 작업성이 나빠지고 수분증발 속도가 지연되어 접착제의 경화시간이 길어지는 단점이 있다.

본 발명에서 메틸셀룰로오스는 바람직하게는 순도가 98% 이상이고 겉보기 비중이 250∼350g/ℓ, 2% 수용액 점도가 12,000∼18,000cps인 것을 특징으로 한다.

pH조절제는 0.01∼0.2 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, pH를 조절해줌으로써 접착제의 보관안정성과 혼화성 및 분산효과를 증진시켜 주는 효과가 있다.

가교촉진제는 0.1∼1 중량부를 사용하는 것이 바람직하며 접착제내의 아크릴입자들이 빠르게 가교결합 되도록 촉진시켜 줌으로써 석유용제나 휘발성 용제에 레진을 녹여 사용하는 제품들보다 늦게 경화되는 단점을 보완해주는 역할을 수행한다.

가교촉진제로는 바람직하게는 폴리포스페이트 혹은 글리콜 아세테이트(glycol acetate)계가 사용될 수 있으며, 실험에 의하여 효과 발현과 물성을 고려하여 적합한 것을 선정할 수 있다.

가소제는 0.01∼0.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 가소제는 접착제에 유연성을 부여하여 모체의 크랙이나 유동성 변화에도 타일박리나 흘러내림등을 방지하는 효과가 있으며 동결방지 효과도 가지고 있다. 또한 아크릴에멀젼의 가교결합에 있어 일정한 필름의 형성을 유지시켜 줌으로써 접착제의 경화 시 갈라짐이나 들뜸 등을 억제하는 기능도 부여해 준다.

가소제를 0.01 중량부 이하로 사용하면 상기의 기대효과를 충분히 만족하지 못하고 0.5 중량부 이상을 사용하면 접착제의 유연성이 너무 높아 접착제의 인장강도가 저하되고 신장율이 높아져 부착된 타일의 무게에 의해 처짐이나 흘러내림등이 일어날 수 있다.

본 발명에서 가소제로는 바람직하게는 활성도가 70 ∼ 100 %이고 점도가 60∼80cps, 밀도가 0.1 ∼10 g/㎤ 인 프로필렌 글리콜계인 것을 사용한다.

흐름저항성제는 힘이 작용할 때는 쉽게 퍼지나 힘이 작용하지 않을 경우에는 처짐을 방지해 주는 기능을 가지고 있다. 또한 저장안정성이 뛰어나 접착제의 보존기간을 연장시켜주는 특성도 가지고 있다.

흐름저항성제가 너무 적게 사용되면 기대되는 효과가 미비하며, 너무 많이 사용되면 제품의 경화시간을 지연시켜 접착력 저하를 가져올 수 있으며 원가상승 요인이 되므로 반복적 실험을 통해 적합한 사용량을 선정할 수 있다.

본 발명에서 흐름저항성제는 바람직하게는 함수율 8∼12%, pH 8∼12, 비중 0.5 ∼5 인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 타일접착제는 타일접착제의 기본물성을 저해하지 않는 범위내에서 분산제, 소포제, 항균제, 방부제, 동결 방지제 등을 포함할 수 있다.

이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

혼합교반조에 40 중량부의 아크릴에멀젼을 넣고 500rpm의 속도로 교반하면서 0.5 중량부의 아크릴 증점제, 0.1 중량부의 메틸셀룰로오스, 0.05중량부의 pH 조절제, 0.5 중량부의 가교촉진제, 0.3 중량부의 가소제, 1 중량부의 흐름저항성제를 순서대로 서서히 투입한 후, 60 중량부의 충진제를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 수용성 아크릴계 1액형 도자기질 타일용 접착제를 제조하였다.

<실시예2>

혼합교반조에 60 중량부의 아크릴에멀젼을 넣고 500rpm의 속도로 교반하면서 0.5 중량부의 아크릴 증점제, 0.3 중량부의 메틸셀룰로오스, 0.05중량부의 pH 조절제, 1 중량부의 가교촉진제, 0.3 중량부의 가소제, 1 중량부의 흐름저항성제를 순서대로 서서히 투입한 후, 50 중량부의 충진제를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 수용성 아크릴계 1액형 도자기질 타일용 접착제를 제조하였다.

<실시예 3>

혼합교반조에 60 중량부의 아크릴에멀젼을 넣고 500rpm의 속도로 교반하면서 1 중량부의 아크릴 증점제, 0.1 중량부의 메틸셀룰로오스, 0.05 중량부의 pH 조절제, 0.5 중량부의 가교촉진제, 0.2 중량부의 가소제, 1 중량부의 흐름저항성제를 순서대로 서서히 투입한 후, 70 중량부의 충진제를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 수용성 아크릴계 1액형 도자기질 타일용 접착제를 제조하였다.

이상의 각 실시예로 제조된 타일접착제의 성능을 평가하기 위해 KS규격, KSL 1593 상의 시험방법에 의거하여 물성을 평가하고 그 결과를 표1에 나타내었다.

(표1)

실시예	접착강도(kgf/㎠)	저장안정성	미끄럼저항성
	표준			건조,수중	알카리수중
1	11	7	6	이상무	이상무
2	14	8	6	이상무	이상무
3	13	8	7	이상무	이상무

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 타일용 접착제는 내수성, 내알카리성, 저장안정성 및 흐름저항성이 우수한 결과가 나왔다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 수용성 타일접착제는 내수성 및 내알카리성이 뛰어나고 접착강도가 우수해 습기가 있는 면이나 물 접촉이 많은 장소의 내외장 도자기질 타일용 접착제로 이용할 수 있는 효과가 있으며, 석유용제나 휘발성 용제가 전혀 포함되지 않은 환경친화적이고 인체에 무해한 타일용 접착제이다.

Claims (8)

1. 아크릴에멀젼 40∼60 중량부, 충진제 50∼70 중량부, 아크릴 증점제0.1∼2 중량부, 증점 보조제 0.1∼0.5 중량부, pH조절제 0.01∼0.2 중량부, 가교촉진제 0.1∼1 중량부, 가소제 0.01∼0.5 중량부 그리고 흐름저항성제 0.5∼3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴에멀젼은 40∼90%의 고형분을 함유하고 pH 6.5∼8.5에서 안정하며, 점도가 100∼300cps, 입자크기 0.05∼0.5㎛ 인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 충진제는 경도 1∼5, 평균입도 9∼11㎛, 수분 0.05∼0.5, 진비중 2.6∼2.7, 마모도 0.1 ∼70 mg 인 탄산칼슘염인 것을 특징으로 하는 수용성 타일용 접착제.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴 증점제는 고형분이 24 ∼ 26%, 밀도가 0.1 ∼10 g/㎤ 인 음이온성인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 증점보조제는 순도가 98% 이상이고 겉보기 비중이 250∼350g/ℓ, 2% 수용액 점도가 12,000∼18,000cps인 메틸셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 가교촉진제는 폴리포스페이트 혹은 글리콜아테이트계인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.
7. 제1항에 있어서, 상기 가소제는 활성도 100%, 점도 60∼80cps, 밀도 0.1∼10g/㎤ 인 폴리프로필렐 글리콜계인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 흐름저항성제는 함수율 8∼12%, pH 8∼10, 비중 0.5∼5인 것을 특징으로 하는 수용성 타일접착제.