KR20030020020A - 폴리머 시멘트계 온돌마루판 접착제의 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온돌마루판을 하지면의 부착하기 위한 접착제에 있어서,

전체 중량비로서 포오틀랜드시멘트 20∼50%, 알루미나 시멘트 5∼30%, 유동화제 0.05∼0.5%, 소포제 0.02∼5%, 지연제 0.05∼5%, 경화촉진제 0.05∼0.5%, 소석회 4∼10%, 석고 0.5∼10%, 분말수리 3∼30%, 보수제 0.01∼5%, 물 13∼25%로 조성된 것을 추정으로 하는 폴리머 시멘트계 온돌바닥재 접착제의 조성물이다.

Description

폴리머 시멘트계 온돌마루판 접착제의 조성물{A composite of adhesives for a hot-floored plate of the polymer cement system}

본 발명은 내장재인 온돌마루판을 하지면에 부착하기 위한 접착제에 관한 것으로, 특히 수경성의 폴리머시멘트로 조성하여 시공조건과 시공환경 및 시공 후 품질이 개선되도록 한 폴리머 시멘트계 온돌 마루판 접착제의 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 건축 내장재가 고급화되고 있는 실정으로서 실내의 바닥면에 온돌마루판이 널리 시공되고 있으며, 이러한 온돌마루판을 시멘트 몰탈의 바닥면 즉 하지면에 부착하기 위하여 에폭시계 접착제가 이용되어 왔다.

상기 접착제는 에폭시 수지를 주성분으로 하여 폴리아미드 등의 경화제로 된 2액형 제품을 현장에서 혼합하여 사용하는 것이나, 시멘트 몰탈 등으로 된 무기계 하지면에 유기계 접착제가 사용됨으로 인한 재료의 이질감에서 오는 시공상의 문제는 물론, 환경적으로 유해한 여러 문제가 대두되었다.

즉, 상기한 유기계 접착제는 다음과 같은 문제가 제기되었다.

첫째, 상기 접착제를 현장에서 혼합한 경우에 심한 냄새로 인하여 작업자의 두통이나 호흡곤란 등의 문제가 초래되므로 환기에 세심한 주위를 기우려야 되는문제가 있다.

둘째, 하지면의 평활도가 양호하지 못할 경우에는 별도의 재료로써 도포한 후에 작업하여야 되기 때문에 작업공정이 추가되고 작업시간이 지연되는 원인이 되었다.

셋째, 하지면의 시멘트 몰탈상태가 불량한 경우 무기계인 하지면과 유기계인 접착제가 이질감으로 인하여 불순물이나 먼지에 의하여 접착불량이 발생할 뿐 아니라 습도가 높을 경우 습기 유입으로 접착제의 경화 불량의 원인이 되었다.

넷째, 시공하고자 하는 실내온도가 영화 5도 이하일 경우에는 상기 접착제의 에폭시가 경화되지 않으므로 작업이 곤란하였다.

다섯째, 시공 후 접착제가 경화되기까지 약 15일에서 20일이 소요되므로 전체 공사기간이 지연되는 원인이 되어, 결국 건축비가 상승되었다.

여섯째, 상기 접착제는 냄새 등에 의하여 작업자들이 시공을 기피할 정도로 유해한 물질일 뿐 아니라 화재발생 시 독가스가 발생되므로 업계에서 가능한 사용을 배제하고자 하였으나, 별다른 대체품이 없어 환경에 유해한 제품인줄 인식하면서도 사용할 수 밖에 없었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 연구개발 된 것으로서,

시멘트 몰탈의 하지면에 온돌마루판을 부착하는 접착제를 수경성의 폴리머시멘트를 주성분으로 하여 제조함으로써 하지면과 이질감이 발생되지 않아 접착력 등 물리적 특성이 개선되도록 하는데 그 기술적 과제가 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상기 접착제가 수경성의 무기계 이기 때문에 유해가스의 방출이 억제되어 작업환경이 개선되며 환경친화적인 건축재료를 제공하도록 하는데 있다.

본 발명은 온돌마루판을 하지면에 부착하기 위한 접착제에 있어서, 전체 중량비로서 포오틀랜드 시멘트 20∼50%, 알루미나 시멘트 5∼30%, 분말형 유동화제 0.05%∼0.5%, 분말형소포제 0.02∼5%, Tartaric Acid계 지연제 0.05∼5%, 리튬 카보나이트계 경화촉진제 0.05∼5%, 소석회 4∼10%, 석고 0.5∼10%, EVA 또한 Acrylic계 분말수지 3∼30%, 폴리사카라이드계 보수제 0.01∼5%, 물 13∼25%로 상기 접착제를 조성한다.

상기 포오틀랜드 시멘트는 수경성이고 시공할 하지면과 친화성이 높은 재질로서, 그 혼합비율이 20% 미만이 되면 시공 후 접착력이 약하고, 그 혼합비율이 50%를 초과하게 되면 타 조성물이 혼합되는 비율이 제한되므로 그 혼합비율을 20∼50%로 하는 것이 바람직하다.

상기 알루미나 시멘트는 속경성 효과로 공기단축 및 시멘트의 양생조건에 따른 균질한 물성과 시공 후 강도를 증대시키기 위한 것으로서, 그 혼합비율이 5%미만이 되면 속경성 등의 성질을 기대할 수 없고 30%를 초과하게 되면 제조원가가 상승되므로 전체 중량에 대한 혼합비율을 5∼30%로 하는 것이 바람직하다.

상기 분말형 유동화제는 멜라민계, 나프탈렌계, 폴리카르본산계의 유동화제중 선택하여 혼합되는 것으로 상기 시멘트 입자의 분산성능이 양호하여 응결지연및 강도저하 없이 작업성을 향상시킬 수 있으며, 그 혼합비율은 0.05%미만이 되면 그 성능을 기대할 수 없고 0.5%을 초과하게 되면 지나친 감수현상으로 응결지연 및 강도저하 등의 문제가 야기 될 수 있으므로 전체 중량비에 대한 혼합비율을 0.05∼5%로 하는 것이 바람직하다.

상기 지연제는 Tartaric Acid계로서, 상기 시멘트가 물과 혼합된 후 유동성을 잃고 응결되며, 경화과정으로 진행되는 수화과정을 가진다. 시멘트의 수화는 온도와 압력에 크게 영향을 받으며 외기조건에 따라 그 진행정도가 다르다. 이러한 시멘트의 초기 응결을 지연시켜 작업 가능한시간을 확보하기 위해 시멘트의 초기 응결을 억제한다.

이러한 지연제는 그 혼합비율이 0.05%미만이 되면 시멘트의 초기 응결을 지연시킬 수 없고, 0.5가 초과되면 시공완료 후 시멘트이 응결시간이 지나치게 지연될 뿐 아니라 시멘트의 응결이 완료된 후에도 물성이 저하되므로 지연제의 혼합비를 전체 중량비에 대해 0.05∼0.5%로 하는 것이 바람직하다.

상기 경화 촉진제는 리륨카보나이트계로서, 시멘트의 경화를 빠르게 하여 양생시간을 단축시키고, 재료의 강도증가를 시키기 위하여 혼합되는 것으로서, 그 혼합비율이 0.05%미만이 되면 경화속도가 촉진되지 못하고 0.5%가 초과되면 시멘트의 경화속도가 너무 빨라 가사시간을 확보할 수 없으므로 경화촉진제의 혼합비를 전체 중량에 대하여 0.05∼0.5%로 하는 것이 바람직하다.

상기 분말수지는 EVA또는 Acrylic계를 선택적으로 사용하는 것으로서, 그 혼합비율이 3%미만이 되면 전체 접착제의 접착력이 약하고 30%가 초과되면 무긱메의특성이 약해지고 유기계 성분의 특성에 의한 특징만 기대할 수 있고, 시멘트의 경화가 끝나고 폴리머의 필름형성을 위하여 건조과정을 거쳐야 되는데 이 때 건조속도가 지연되는 등의 문제가 있으므로 분말수지의 혼합비를 전체 중량에 대하여 3∼30%로 하는 것이 바람직하다.

상기 보수제는 폴리사카라이드계를 선택적으로 사용하는 것으로서, 그 혼합비율이 0.01%미만이 되면 그 효능을 기대할 수 없고 5%이상이 되면, 지나친 점도상승으로 응결시간이 지연되므로 보수제의 혼합비를 전체 중량에 대하여 0.01∼5%로 하는 것이 바람직하다.

상기한 각각의 분말 상태조성물을 물에 혼합하여 사용하는 것으로서 상기 분말상태조성물의 전체 중량에 대하여 물의 혼합비가 13%미만이 되면 접착제의 유동성과 접착력이 저하되고 25%가 초과되면 시공 후 접착제의 수축 및 강도가 저하되므로 물의 혼합비를 전체 중앙에 대하여 13∼25% 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 시공방법을 공정에 의하여 설명하면 다음과 같다.

준비공정

온돌마루판이 부착될 바닥면, 즉 하지면을 건조상태로 유지시켜서, 시공 후에 접착제의 수화반응과 폴리머의 건조가 잘 되도록 한다.

또한, 하지면에 부착되어 있는 먼지, 유기 오염물질 등 접착에 영향을 줄 수 있는 이물질을 제거하고 표면의 돌출부나 오목부를 제거하여 평탄한 상태로 보수한다.

<혼합공정>

전체 중량비로서, 포오틀랜드시멘트 20∼50%, 알루미나 시멘트 5∼30%, 유동화 제0.05∼0.5%, 소포제 0.02∼5%, 지연제 0.05∼5%, 경화촉진제 0.05∼10%, 소석회 4∼10%, 석고 0.5∼10%, 분말수지 3∼30%, 보수제 0.01∼5%의 상기 조성물을 분말상태로 구성하여서 된 분말상의 원재료를 준비한다.

상기 전체 중량에 대한 13∼25%의 비율로 된 물에 상기 분말상의 원재료를 투입하고 혼합하여 반죽하며 물의 양은 작업성에 따라 조절할 수 있다.

<작업공정>

상기 혼합공정에서의 혼합이 완료된 접착제와 시공할 하지면 등의 온도는 반응하기에 적정한 상태가 유지되도록 하기 위하여 10∼35℃로 맞추며 도포기구를 이용하여 하지면에 접착제를 균질하게 도포한 후 온돌마루판을 부착한다.

부착된 온돌마루판은 접착층이 밀착 지지되면서 위치가 변동되지 않도록 하기 위하여 상면에 중량체를 올려 놓는 것이 바람직하다.

작업시 온돌마루판의 표면에 묻은 접착제는 물걸레 등으로 쉽게 제거할 수 있다.

<양생공정>

상기 작업공정 완료후 접착제의 안정한 특성발현을 위하여 최소한 24시간 동안은 외부의 충격을 방지하고 온도에 따른 변형을 방지하기 위하여 통행제한과 난방을 금지한다.

접착제의 완전한 양생을 위하여 7∼14일 정도의 기간이 필요하며 이 기간내에 온돌마루판에 심한 충격이 가해지는 것을 제한하여야 한다.

상기한 바와같이 본 발명에 있어서, 무기질 반응은 반응성칼슘을 실리케이트 광물이 물과 반응하여 칼슘실리케이트 수화물을 형성하는 일반 시멘트계 반응과 수화반응의 속도, 치밀성, 부착성을 증진시킬 목적으로 침상형 결정구조를 갖는 에트링자이트 형성반응으로 이루어지는 것이다.

일반적인 시멘트 수화물은 응결 및 경화에 많은 시간이 소모되어 조기에 충분한 특성을 발휘하지 못하기 때문에 공사기간이 지연되는 문제가 발생되나, CAC나 CSA를 이용하면 반응성이 빠른 수화물을 형성시킬 수 있는 것으로서, 침상결정구조인 에트링자이트는 하지면의 요철부위에 치밀한 밀착성을 부여하여 물리적 결합력을 증진시킨다.

또한, 본 발명의 접착제에 함유된 분말수지는 EVE 및 아크릴계의 재분산성 분말수지를 사용하며, 이러한 분말수지는 물에 넣었을 때 원래의 수분산성수지와 같은 상태로 되고 물의 증발에 의해 고분자 결합이 발생하여 접착력을 증대시킨다.

분말수지는 무기질성분과 혼합되어 시멘트의 수화반응시 모세관공극 및 기포사이를 충진시켜 접착성이 증가되고 연성이 증대되며, 내구성을 개선시킨다. 무기질 재료와의 복합물성을 발현하여 단독으로 사용할 때 보다 휠씬 안정적인 부착특성을 부여하기 때문에 시멘트물과 일체성을 증가시킨다.

또한, 본 발명의 혼화제는 충분한 작업시간 확보 및 제어함으로써 접착제의 유동성 및 충분한 수화반응이 이루어지도록 한다.

본 발명은 물을 용제로 사용하기 때문에 종래 유기계 접착제가 갖고 있는 심한 냄새 등 작업환경을 저해하는 문제를 해결하고 인체 유해성이 없는 것이다.

또한, 하지면이나 외기상태 등 시공환경에 많은 영향을 받지 않고 안정적인 접착력을 발휘할 수 있으며, 습기나 수분에 안정적이고 온도변화에 민감하지 않아 접착력이 약화되지 않고 지속되는 효과가 있는 것이다.

또한, 시공 후에 보수 및 재시공이 필요한 경우, 온돌바닥재를 분리 하여도 접착면이 크게 손상되지 않을 정도의 접착력이 유지되므로 온돌바닥재를 재 사용할 수 있을 뿐 아니라 재시공이 수월한 것이다.

더욱이 본 발명은 특수 첨가제를 혼합하여 충분한 작업시간 및 수화반응시간을 확보하였고 조기 물성반응을 실현하여 공사기간을 단축시킬 수 있는 것이다.

특히, 현장에서 물을 혼합 사용하므로 제품의 중량이 최소화되어 운반 및 취급이 간편한 것이다.

본 발명은 기존의 유기계 접착제의 문제를 개선하며, VOC를 포함하고 있지 않아 환경 친화적이면서 각종 작업성을 개선한 유익한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 온돌마루판을 하지면의 부착하기 위한 접착제에 있어서,

   전체 중량비로서 포오틀랜드시멘트 20∼50%, 알루미나 시멘트 5∼30%, 유동화제 0.05∼0.5%, 소포제 0.02∼5%, 지연제 0.05∼5%, 경화촉진제 0.05∼0.5%, 소석회 4∼10%, 석고 0.5∼10%, 분말수리 3∼30%, 보수제 0.01∼5%, 물 13∼25%로 조성된 것을 추정으로 하는 폴리머 시멘트계 온돌바닥재 접착제의 조성물.