KR20100027078A - 온돌마루 바닥재용의 친환경적 수성화 아크릴계 접착제 및 이의 제조방법 - Google Patents

온돌마루 바닥재용의 친환경적 수성화 아크릴계 접착제 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온돌마루 바닥재용 접착에 관한 것으로, 시멘트몰탈 위에 온돌마루재를 접착시키기 위한 온돌마루 전용의 접착제 조성물에 관한 것으로, 자세하게는 유리전이 온도가 상이한 아크리계 수지를 특징으로 하는 아크릴 에멀전, 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지 및 무기계 첨가제를 포함하는 온돌마루 바닥재용 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 온돌마루 바닥재에 적용 가능한 접착성이 우수하고, 친환경적인 1액형의 수성화 접착제의 제공을 목적으로 한다.
접착제, 아크릴, 바닥재, 수성화, 온돌마루

Description

온돌마루 바닥재용의 친환경적 수성화 아크릴계 접착제 및 이의 제조방법{Environmentally, friendly water-based acrylic adhesives used in the binding of wooden floors and method thereof}
본 발명은 온돌마루 바닥재용 접착에 관한 것으로, 시멘트몰탈 위에 온돌마루재를 접착시키기 위한 온돌마루 전용의 접착제 조성물에 관한 것이다.
생활수준이 향상되면서 거실, 주방, 응접실, 서재 및 침실용 등의 주거 시설이나 상가, 사무실, 점 포, 전시장, 커피숍 등의 상업용 시설에는 원목이나 대리석 무늬 등의 고급바닥재를 접착제를 활용하여, 부착, 시공하는 경우가 많다.
즉, 본 발명의 적용분야인 온돌마루판용 접착제는 시멘트 몰탈처리된 바닥면 위에 온돌마루판재 들을 상호 접합시키기 위한 접착제로, 이들 피착면 간에 서로 다른 표면성질을 가져 상호 간에 양호하게 접합시키는 것이 매우 어려운 바, 그 시멘트 몰탈의 바닥면과 온돌마루판재의 접착을 용이하게 하기 위한 것이다. 이러한 접착제는 피착제와 바닥재를 접착시키는 접착력에 대한 견고성 및 내후성을 가져야 한다. 그러나, 일반적인 수성화형 접착제는 물을 용제로 사용하는 관계로 초기 점착력이나 말기 접착력 등을 조절하는데 어려움이 있어서 상품화가 용이 하지 않다.
수성화 아크릴 에멀젼을 사용한 접착제의 경우에는, 고분자 수지 자체가 물과 매우 친화성이 있고,그 구성 성분의 일부가 수성화 혹은 수용성 수지를 사용하기도 하기 때문에, 초기 점착력과 말기 접착력을 만족스럽게 얻기가 쉽지 않다.
바닥재 접착제로 동일 분야에 활용되는 수성화 에폭시 배합물의 경우는, 유기 에폭시 수지를 계면활성제와 분산제를 이용해 물속에 강제로 유화시킨 것이라서, 접합시공 시에 물과 유리가 잘 되고 초기 점착력은 물론, 말기 접착력도 비교적 쉽게 얻을 수 있는 장점은 있으나, 이들은 2액형으로 촉매를 별도로 보관했다가 사용시에만 혼합하여 사용해야 하며, 그 사용량에 따라 경화속도 조절이 일정하지 않아서 시공하기에 불편하다. 그리고 수성화 에폭시 접착제는 보관 중에도 경시변화가 일어나는 등의 문제점이 있다.
유성 혹은 수성의 에폭시계 바닥 접착제는 크든 혹은 조금 적든 간에 주변환경 오염 유발 물질을 포함하고 있다. 유기용제, 촉매 및 첨가제 등이 오염원에 해당한다. 이러한 접착제는 새집 증후군을 유발한다. 또한, 건축시공 과정에서 접착물질이나 페인트의 안료성분을 녹여서 쉽게 바를 수 있도록 사용하는 유기용매의 사용이 필연적이다. 상기 유기용매는 휘발성 유기화합물을 주로사용하며, 구체적으로 벤젠이나 톨루엔, 메틸에틸케톤 등을 비롯한 포름알데히드, 아민을 사용한다. 이러한 휘발성 유기화합물는 시간이 지나면서 느린 속도로 증발하는 특성이 있으므로, 상기 휘발성 유기화합물이 실내공기 중에 오래 잔존하여 공기를 오염시키므로 인체에 매우 유해하다.
에폭시, 멜라민 및 페놀계 등의 접착제 등을 사용하는 가구를 비롯하여 실내 건축재료 등에 포함된 포름알데히드 및 유기용제와 같은 휘발성 유기 화합물은 독성이 높은 화학물질이 포함되어 있어 공기 중에 방출되면 대기오염과 수질오염의 원인이 되고 있고, 호흡에 의해서도 인체에 유입되면 두통, 현기증, 구토를 유발하거나 기도를 자극하여 인체위해성이 유발하는 원인이 되고 있다. 특히, 포름알데히드의 경우, 시공 또는 시공 후, 심한 약품냄새를 유발하여 새집 증후군의 주범이 되고 있다.
따라서 실내 공기 중에 잔존하는 휘발성 유기화합물의 농도를 낮추기 위해 잦은 환기 또는 공기 순환을 극대화시키는 환기 시스템을 이용하는 방법 등 다양한 노력이 행해지고 있으나 무엇보다 원천적인 해결방안은 종래 마루바닥 접착제의 중요 조성물인 에폭시계 조성물을 대체하고 유해물질을 배출하지 않는 환경 친화적인 제품을 개발할 필요성이 요구되고 있다. 더불어, 최근 주택에 사용되는 건축재료의 페인트ㆍ접착제 등에서 발생하는 휘발성 유기화합물로 인한 실내 공기오염도 심각함에 따라 환경부가 2004년 5월부터 시행되는 "실내공기 질 관리법"에 의하여 환경유해 물질을 방출하는 건축자재 사용을 엄격히 규제하고 있다. 그러므로, 기존 유기계(에폭시) 접착제의 사용이 어려워졌으며, 수성화 에폭시 접착제도 유기계 촉매나 희석제가 환경오염을 유발하는 요인이 되어, 후자도 점점 대체 물질을 필요로 하게 되었다.
이에 본 발명자들은 접착성이 우수하고, 친환경적인 1액형의 수성화 접착제를 제공한다.
이에, 본 발명에서는 경도와 유연성이 조절된 아크릴 에멀젼, 이 에멀젼의 점착ㆍ접착력을 보완하는 수용성 수지, 골형성을 유지해주는 무기첨가제와 표면수분을 건조를 지연시키는 겉마름 방지제 등으로 구성되는 1액형의 친환경적 수성화 아크릴계 접착제를 제조하여, 시멘트 몰탈 피착면과 온돌마루재 피착면 간의 접합에 활용할 수 있게 되었다.
본 발명에서는 그 동안 유기 휘발성분(VOC)을 다소 간 배출하는 유성 혹은 수성화 에폭시계 온돌마루용 바닥 접착제를 대신하여, 수성화 아크릴계 바닥 접착제를 제조하였다. 인체 위해성을 제거하기 위하여, 완전히 수성화 하였으며, 유기 휘발성분(VOC)이 전혀 포함되지 않는 친환경적인 수성화 아크릴계 바닥 접착제를 배합물을 만들었다.
일반적으로는, 시멘트몰탈 위에 온돌마루재를 접착시키기 위한 온돌마루 전용의 수성화 아크릴계 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compound: VOC)이 전혀 함유되어 있지 않고, 유기 수성화 고분자 수지류와 무기물첨가제들로만 구성하였다.
본 발명은 온돌마루 바닥재에 적용 가능한 접착성이 우수하고, 친환경적인 1액형의 수성화 접착제의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 유리전이 온도가 상이한 아크릴계 수지를 특징으로 하는 아크릴 에멀전, 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지 및 무기계 첨가제를 포함하는 온돌마루 바닥재용 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 접착제 조성물은 온돌마루판을 시멘트몰탈의 바닥면에 접착시키기 위해 다양하게 접착강도와 점도를 조절하여 사용될 수 있으며, 그 시공성 향상을 위하여, 피착재 간의 초기 점착력 조절도 할 수가 있다. 시공시에는 적절한 점도와 도포성, 골생성도, 가사시간, 접착력 및 내약품성이 우수한 접합제를 제공하게 된다. 시공후에는 반응이 완결된 고분자 수지와 휘발성분이 없는 무기물만으로 구성되어 있어, 친환경성을 주고 있으며, 인체에 유해한 물질은 전혀 함유하지 않는다.
본 발명은 35 ~ 55 중량%의 고형분의 아크릴 에멀전 30 ~ 70 중량부, 고형분 3 ~ 12 중량%의 아크릴아미드계 수용성 수지 2 ~ 10 중량부, 셀룰로오스계 수용성 수지 0.1 ~ 6 중량부, 무기계 첨가제 20 ~ 40 중량부를 포함하는 온돌마루 바닥재 용 접착제에 관한 것이다.
상기 아크릴 에멀전은 유리전이온도(Tg)가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 수지 및 유리전이온도(Tg)가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 아크릴 수지는 적절한 경도와 접착성을 유지하도록 유리전이 온도가 높은 것과 낮은 것을 혼합하여 사용한다.
아크릴 수지는 다양한 종류의 단량체들로 경도와 유연성을 조절할 수 있고, 관능기 선택에 여하에 따라서는 손쉽게 접착력도 보완할 수 있으며, 시공 시의 건조과정 중에서 일부 가교반응도 유도하여 재료의 물성을 향상시키는 등의 여러 방법을 통해, 내수성을 포함한 내약품성, 내열성을 부여하게 된다. 또, 아크릴계 수용성 수지도 일부 가교반응과 배위반응을 유도하여, 그 분자량과 증가시켜, 수용액의 점도와 점착력을 향상시키게 된다.
특히, 본 발명은 유리전이온도(Tg)가 낮은 아크릴계 접착제와 유리전이온도(Tg)가 높은 아크릴계 접착제를 혼합하여 사용하여, 초기 접합시에는 점착력을, 건조 후에는 접착강도를 더욱 향상시켜 준다.
상기 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 수지는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 그리시딜메타크릴레이트, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 수지는 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 히드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 한다.
상기 아크릴아미드계 수용성 수지는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비스아크릴아미드, 디- 또는 트리우레탄아크릴레이트 및 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 하는데, 아크릴계 수용성 수지는 일부 가교반응과 배위반응을 유도하여, 그 분자량과 증가시켜고, 수용액의 점도와 점착력을 향상시키게 된다.
상기 셀룰로오스계 수용성 수지는 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 히드록시에틸셀루로스 및 히드록시프로필메틸셀루로스 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 한다. 상기 셀룰로오스계 수용성 수지는 겉마름 방지제의 역활을 하며, 건조된 시멘트몰탈 위에 헤라로 밀어, 골형성을 시키고 난 뒤, 온돌마루재를 맞추고 눌러서 접합, 시공하는 작업과정에서 겉마름 현상을 억제하여 접착력 향상에 도움을 주게 된다.
상기 무기계 첨가제로는 침전형 탄산칼슘, 침전형 탄산마그네슘, 클레이, 분쇄형 탄산칼슘, 탈크 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 한다. 무기계 첨가제로는 시공시 완전한 골 형태를 갖추도록 물리적인 골형성과 점도조정을 할 수가 있는데, 무기입자의 크기나 조도 등을 조절하여, 골이 파인 헤라로 접 착제를 밀어서 골 형성을 할 때, 골형성 유지하거나 접착제를 미는 힘이 적당하여 그 시공성이 용이하도록 슬립성을 조절해주는 역할을 하게 된다.
본 발명은 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 단량체 및 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 단량체를 각각 유화중합하고, 암모니아수를 첨가하여 아크릴 에멀전을 생성하는 단계; 및 상기 아크릴 에멀전에 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지 및 무기계 첨가제를 첨가하는 단계;를 포함하는 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조방법에 관한 것이다.
유화중합은 물에 거의 녹지 아니하는 단위체를, 유화제를 써서 작은 입자로 만들어 물상 속에 분산하여 중합하는 것으로 본 발명에서는 아크릴계 단량체를 유화중합하여 아크릴계 수지를 제조한다.
본 발명에서 유화중합은 50 ~ 80 ℃의 질소분위기하에서 100 ~ 300 rpm의 교반속도를 유지하고, 중합개시제로는 수용성 라다칼 개시제를 사용한다. 구체적인 수용성 라디칼 개시제는 암모늄퍼설페이트, 포타시움퍼설페이트, 4,4'-아조비스-4-시아노펜타노익산, 아조비스이소부티다미딘, 과산화칼리, 과산화수소 및 쿠멘히드로퍼옥시드가 사용된다. 수용성 라디칼 개시제의 사용량은 사용된 단량체 총량 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 5 중량부가 적합하다. 상기 범위보다 적게 사용될 경우 반응속도가 매우 느리고, 많이 사용될 경우 균일한 입자크기의 접착제가 얻어지지 않는다.
그리고 접착성을 부여하기 위하여 상기 각각의 유화중합 반응에 각종 관능기 를 가진 단량체들을 사용하는데, 이때 사용된 단량체로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 이타콘산등 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 병용하였으며, 그 함량은 각각의 유화중합에 사용된 단량체 총량 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 7 중량부를 사용한다. 이때 관능기를 가진 단량체의 양이 0.05 중량부 미만일 때는 접착성이 결여되어 접착력 향상의 효과가 적으며, 7 중량부 이상일 때는 산성(酸性)이 더해지면서 유화중합상태가 불안정하고 서로 뭉치는 현상이 나타나 경시변화 안정성에 문제가 있다. 적절한 유리전이온도와 유기산, 에스테르 함량 등의 조절을 통하여, 필요한 초기 점착력과 말기 접착력을 동시에 얻을 수 있었다.
본 발명에서 유화중합을 위하여 사용된 계면활성제로는 비이온계 계면활성제를 단독으로 사용하며, 일반적으로 유화중합시, 저장시 및 작업시의 접착제의 안정성은 계면활성제의 종류 및 양에 크게 의존한다. 비이온계 계면활성제로는 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) 값이 9 ~ 18 범위의 폴리에틸렌글리콜노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜옥틸페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜도데실페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜알킬아릴에테르, 폴리에틸렌글리콜올레일에테르, 폴리에틸렌글리콜라우릴에테르, 폴리에틸렌글리콜알킬페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜올레핀산에테르, 폴리에틸렌글리콜디스테아린산에테르, 폴리에틸렌글리콜솔비탄모노라우레이트, 폴리에틸렌글리콜솔비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜알킬에테르, 폴리옥시에틸렌라노닐알콜에테르 및 폴리옥시에틸렌라노닐지방산에스테르를 사용한다. 이들의 사용량은 사용된 용매 100 중량부에 대하여 0.02 ~ 4 중량부가 적합하다. 여기서 계면활성제의 양이 0.02 중량부 미만일 때는 유화상태가 쉽게 깨어지는 경향을 보였으며, 4 중량부 이상 사용할 경우 양호한 계면활성으로 인해 오히려 접착력 특성을 저하시킨다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 아크릴계 수성화 접착제의 제조
250 cc 둥근플라스크에 증류수 125 g을 넣고, 10 중량%의 폴리에틸렌글리콜옥틸페닐에테르 1.0 g과 포타슘퍼설페이트 0.17 g, 스티렌 75 g, 부틸아크릴레이트 20 g, 에틸아크릴레이트 4 g, 아크릴산 1 g을 넣고 약 30분간 교반하였다. 유화된 용액을 적하장치를 통해 환류냉각기가 부착된 불활성 분위기의 반응기(반응온도: 75 ℃, 교반속도: 120rpm)에서 7 시간을 반응시켰다. 이후, 반응기 온도를 80 ℃로 올려서, 2시간을 더 반응시켜 반응물(조성 A)을 제조하였다.
250 cc 둥근플라스크에 증류수 125 g을 넣고, 10 중량%의 폴리에틸렌글리콜옥틸페닐에테르 1.0 g과 포타슘퍼설페이트 0.17 g, 에틸아크릴레이트 22 g, 부틸아크릴레이트 32 g, 에틸헥실아크릴레이트 45.7 g, 아크릴산 0.3 g을 넣고, 교반하여 유화시켰다. 유화된 용액을 적하장치를 통해 환류냉각기가 부착된 불활성 분위기의 반응기(반응온도: 75 ℃, 교반속도: 120rpm)에서 7 시간을 반응시켰다. 이후, 반응기 온도를 80 ℃로 올려서, 2시간을 더 반응시켜 반응물(조성 B)을 제조하였다.
상기 반응물(조성 A, B)을 60 ℃로 냉각시키고 26 % 암모니아수 2 g을 첨가하고, 1시간 교반 후, 반응기 온도를 실온으로 냉각하여 수성화 아크릴계 접착제를 얻었다.
제조예 2. 수용성 수지용액의 제조
250 cc 둥근플라스크에 증류수 100 g을 넣고, 아크릴아미드 9.95 g, 비스아크릴아미드 0.05 g, 포타슘설페이트 0.04 g를 부가하고, 80 ℃에서 2시간 중합하여 수용성 수지를 얻었다.
실시예 1. 아크릴계 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조
제조제 1과 제조예 2에서 제조된 접착제 및 수용성 수지 용액에 첨가제인 칼슘/탈크 43 g, 셀룰로즈 0.05 g을 혼합하여 온돌마루 바닥재용 접착제를 제조하였다.
실시예 2-17. 아크릴계 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조
상기 실시예 1과 같이 하기 표 1의 조성에 따라 온돌마루 바닥재용 접착제를 제조하였다.
Figure 112009053533260-PAT00001
a,b,c St:스티렌, BA:부틸아크릴레이트, EA:에틸아크릴레이트, EHA:에틸헥실아크릴레이트, AA:아크릴산, AAM:아크릴아미드, BAM:비스아크릴아미드, TUA:트리메틸롤아크릴레이트 등이며, 모든 수치는 증류수 125g당 사용된 해당 성분의 무게임.
d 칼슘/탈크 및 셀루로즈 함량은 유기 고분자계 배합물(조성A+조성B+조성C) 100 g당 무게이며, 무기첨가제는 침전형 탄산칼슘/탈크의 혼합물임.
비교예 1-17. 아크릴계 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조
상기 실시예 1과 같이 하기 표 1의 조성에 따라 온돌마루 바닥재용 접착제를 제조하였다.
비교예 18. 2액형 에폭시계 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조
수용성 에폭시 60 중량부, 침전형 탄산칼슘 18 중량부, 물 20 중량부를 균일하게 혼합하여 주제를 제조하였다. 수용성 폴리아미드 28 중량부, 침전형 탄산칼슘 48 중량부, 물 18 중량부를 균일하게 혼합하여 경화제를 제조하였다. 상기 주제와 경화제를 1: 1로 균일하게 혼합하여, 에폭시계 접착제를 제조하였다.
시험예 1. 실시예 1-17 및 비교예 1-17의 물성 평가
실시예 1-17 및 비교예 1-17의 접착제에 대하여 물성을 측정하여 상기 표 1에 나타내었다.
안정성: 24시간 후, 경시변화 유무를 관찰
VOC: 유기 휘발성분의 배출 유무를 관찰(가스크로마토그래피 분석)
겉마름: 접착제를 공기 중 1시간 방치 후, 표면접착 가능성 유무를 관찰
점도: 3-5만 cps 범위
초기점착: 기 부착된 마루판의 밀림이 없는 시공성을 관찰
접착강도:시멘트몰탈과 온돌마루 간 접착제 시공 48시간 후, 5kg/cm2이상 접합강도 유지 유무를 관찰
(양호:○, 부족△. 불량:×)
실시예 1-17에서는, 수성화 접착제 조성A와 조성B를 혼합하고 이어 조성C를 혼합하였다. 조성A와 조성B는 암모니아수를 매개로 하여 일부 사용화 정도를 높이게 되고, 건조시에는 이 부분이 분자 간의 연결통로가 된다. 아크릴산의 함량이 2 중량%를 넘지 않으면 아크릴계 라텍스는 안정하게 얻어졌으며, 숙성시간을 80℃에서 2시간 더하여 처리한 후에는 유기 휘발성 용제가 검출되지 않았다. 겉마름 방지제로 셀루로즈계 고분자 수지를 수용액에 투여하는 경우, 0.03 ~ 0.5 중량% 범위로 사용하면 접착제가 공기 중에 노출되어도 1시간 정도의 겉마름 방지 효과를 가져왔다. 점도는 표면이 조악하여 점도를 증가시키는 침전형 탄산칼슘 대비 표면이 매끄러운 탈크를 조합하였다. 그 결과 무기첨가제가 유기 고분자 수지 용액 100 중량부에 대하여 43 ~ 82 중량부 사용할 수 있었고, 이 범위에서 침전형 탄산칼슘과 탈크를 조합, 충진물의 점도를 3 ~ 4만 cps 범위로 하여, 시공 시, 접착제의 골형성과 헤라의 슬립성이 조정되게 하였다. 초기 점착력은 접착 관능기 함량, 수용성 접착제 함량 등에서 좌우되었고, 말기의 접착력은 이들 관능기는 물론 무기첨가제와 셀루로즈 함량 등이 접착력을 보완해 주었다.
비교예 1-17에서는, 아크릴 접착제의 저장안정성은 단량체 중의 아크릴산에 함량 2 중량%를 벗어나면, 유화가 일부 파괴되면서, 일부가 엉기는 현상들이 발생하였다. 비교예 6, 11처럼 암모니아에 의해 상용성이 뒷 닫침이 안 되거나 비교예 14, 17처럼 그 양이 매우 적거나 하는 경우 저장안정성이 저하되었다. 유기 휘발성분(VOC)는 2시간 숙성반응을 시킨 수성화 아크릴 접착제 모든 경우에 체크되지 않았다. 비교예 3, 11처럼 셀루로즈 첨가량이 적으면 겉마름이 발생하였으며, 비교예 14, 15처럼 셀루로즈 첨가량이 많으면 겉마름은 없지만 초기 점착이나 말기 접착 강도가 크게 저하되었다. 비교예 14, 15를 제외한 모든 경우에 초기점착력이 양호하였으며, 비교예 1-15에서 보는 바, 유리전이온도가 보다 낮은 고분자 수지를 활용하여 수성화 아크릴계 접착제에 혼합할수록 말기 접착력이 더욱 저하됨을 보였다.
상기 표 1의 결과에 의하면, 본 발명의 실시예에서 수성화 아크릴계 접착제 조성물을 사용하면, 휘발성분(VOC) 발생량이 없으며, 겉마름을 작업시간 동안 보장받을 수 있으며, 조성물의 점도와 피착재 간의 접합 강도를 희망하는 정도까지 얻게 되어 유성 혹은 수성의 에폭시 계열 바닥 접착제를 대체 할 수 있게 되었다.
시험예 2. 비교예 18의 물성 평가
수성의 에폭시 에멀젼에는 유성 촉매를 사용하기 때문에 정도의 차이는 있지만, 비교예 18의 경우에는 휘발성분(VOC)이 검출되었다. 초기 점착력의 경우, 아크릴 혹은 에폭시를 막론하고, 고형분의 함량이 많을수록 접착 관능기 함량이 많을수록 양호한 성질을 보였다. 상기 항들의 설명에서 처럼, 에폭시 에멀젼은 수성화 아크릴 에멀젼인 경우 보다 분리가 빨랐으며, 목재와 접촉시에 목재의 OH성분과 에폭시의 옥시란 구조가 화학적으로 반응하므로, 경시변화에 따라 접착력 증가가 뒤 따랐다. 반면, 수성화 아크릴 에멀젼은 에폭시 배합물에 비해 부드러워 내충격성이 양호하였다.
수성화 아크릴계 접합제 조성은 시멘트 몰탈 피착면과 온돌마루재 피착면 간의 접합제로 적용되어, 적정한 시공성과 시공 후의 우수한 접합 특성을 보여 줌으로써, 휘발성분(VOC) 발생이 전혀 없는 1액형의 친환경 접합제로서 양호한 특성을 보여 주었다.

Claims (10)

  1. 35 ~ 55 중량%의 고형분의 아크릴 에멀전 30 ~ 70 중량부, 고형분 3 ~ 12 중량%의 아크릴아미드계 수용성 수지 2 ~ 10 중량부, 셀룰로오스계 수용성 수지 0.1 ~ 6 중량부, 무기계 첨가제 20 ~ 40 중량부를 포함하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴 에멀전은 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 수지 및 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 수지는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 그리시딜메타크릴레이트, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재 용 접착제.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 수지는 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 히드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴아미드계 수용성 수지는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비스아크릴아미드, 디- 또는 트리우레탄아크릴레이트 및 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 수용성 수지는 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 히드록시에 틸셀루로스 및 히드록시프로필메틸셀루로스 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체가 중합된 수지인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기계 첨가제로는 침전형 탄산칼슘, 침전형 탄산마그네슘, 클레이, 분쇄형 탄산칼슘, 탈크 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제.
  8. 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 단량체 및 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 단량체를 각각 유화중합하고, 암모니아수를 첨가하여 아크릴 에멀전을 생성하는 단계; 및
    상기 아크릴 에멀전에 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지 및 무기계 첨가제를 첨가하는 단계;
    를 포함하는 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유리전이온도가 20 ~ 70 ℃인 아크릴계 단량체는 메틸아크릴레이트, 메 틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 그리시딜메타크릴레이트, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 유리전이온도가 -60 ~ -15 ℃인 아크릴계 단량체는 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 히드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재용 접착제의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103614103A (zh) * 2013-11-26 2014-03-05 广东银洋树脂有限公司 一种改性无皂丙烯酸乳液胶粘剂及其制备方法
KR20180070306A (ko) * 2016-12-16 2018-06-26 (주)엘지하우시스 Pvc 바닥재용 접착제 조성물
KR20190080195A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 동우 화인켐 주식회사 점착제 조성물, 이를 이용하여 제조된 점착시트, 광학부재 및 표시장치

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