KR20110110967A

KR20110110967A - 탄성 및 미끄럼 저항성이 우수한 고성능 타일접착제

Info

Publication number: KR20110110967A
Application number: KR1020100030288A
Authority: KR
Inventors: 조진오; 이수한; 문계열
Original assignee: 주식회사 쌍 곰
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2011-10-10

Abstract

본 발명은 탄성 및 미끄럼 저항성이 우수한 타일 접착제에 관한 것으로서, 탄성 및 접착강도가 뛰어나 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력에 대응이 가능하도록 설계 되어 타일 들뜸 및 탈락현상을 최소화 할 수 있고, 또한 타일 미끄럼저항성이 우수하여 작업 능률을 향상 시키는데 그 목적이 있다.

본 발명의 타일 접착제는 전체 조성물에 대하여 35∼45중량％의 포틀랜드 시멘트, 25∼40중량％의 60∼100 mesh 규사, 15∼30중량％의 100∼200 mesh 규사, 1∼10중량％의 25∼200 mesh 폐타이어 고무 분말, 0.3∼1.5중량％의 메칠셀룰로우즈, 1∼5중량％의 셀룰로우즈 화이바, 3∼10중량％의 재유화형 분말수지로 혼합되어 이루어진다.

재유화형 분말수지, 폐타이어 고무 분말, 타일 접착제

Description

탄성 및 미끄럼 저항성이 우수한 고성능 타일접착제{omitted}

본 발명은 폐타이어 고무 분말 및 재유화형 분말수지 등의 조합으로 발명된 고성능 타일접착제로서 종래의 제품들과는 달리 타일 미끄럼 저항성이 우수하여 공사현장에서 작업능률을 향상시킬 수 있고, 또한 탄성이 우수하여 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력에 대응이 가능하도록 설계 되어 타일 들뜸 및 탈락현상을 최소화 할 수 있는 기능성 타일접착제이다.

초기에는 타일 접착용 시멘트계 접착제로 시멘트, 규사에 메틸셀룰로우즈를 첨가하여 보수성과 점성을 높여 접착용 도자기질 타일시멘트가 주로 사용되다가 타일의 크기가 커지고, 보다 높은 성능을 요구하면서 EVA계 재유화형 분말수지와 PVA를 첨가하여 접착력을 강화한 특1993-0009347, PVA를 소량 첨가하고 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 첨가하여 내구성을 향상시킨 특2002-0009336와 같이 일반 접착용 도자기질 타일시멘트에 분말형 접착강화제를 첨가하여 접착력을 강화시킨 제품들이 사용되게 되었다.

최근에는 타일의 크기가 점점 더 대형화 되어가면서 타일 접착제도 고급화가 진행되어 재유화형 분말수지와 증점제 첨가량이 늘어나 부착강도를 높이고 큰 타일 이 자중에 의해 미끄러지지 않도록 증점제의 양이 늘어난 특2003-0015566와 같은 형태의 접착제가 사용되고 있는데 이러한 타일접착제는 유리전이온도가 낮은 -1℃∼ -7℃인 재유화형 분말수지를 사용하여 부착강도 및 변형률을 향상 시켰으나, 유리전이온도가 낮은 재유화형 분말수지를 사용하다 보니 타일 미끄럼 저항성이 떨어진다.

일반적으로 유리전이온도가 낮은 재유화형 분말수지를 사용하면 타일 미끄럼 저항성은 떨어지고, 변형률은 향상되고, 유리전이온도가 높은 재유화형 분말수지를 사용하면 타일 미끄럼 저항성은 향상되고, 변형율은 떨어진다.

현재 400×400mm,300×600mm,400×600mm,600×600mm크기의 타일을 가장 많이 사용하고 있다. 그런데 특2003-0015566와 같은 형태의 접착제는 300×300mm크기의 정도 밖에 타일이 흘러 내리지 않고 시공할 수 있고, 그 이상의 크기의 타일은 흘러내림이 발생한다.

따라서, 타일 접착 시장에서는 400×400mm이상 타일 시공시 타일이 흘러 내리지 않고, 탄성 및 접착강도가 우수한 접착제의 개발이 매우 필요로 하고 있다.

기존의 시멘트계 타일 접착제의 경우 타일크기가 400×400mm이상의 대형 타일 시공 시 타일 미끄럼짐이 발생하여 타일 시공시 타일과 타일 사이에 스페이서 등으로 고정하면서 타일을 시공 하였는데 본 발명은 폐타이어 고무 분말의 혼입으로 타일크기가 400×400mm이상의 대형 타일 시공 시 타일 미끄럼저항성이 우수하여 타일과 타일 사이에 스페이서 등으로 고정하지 않고 시공 할 수 있는 타일접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 폐타이어 고무 분말의 혼입으로 탄성 및 변형율을 향상 시켜 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력으로 타일의 들뜸 및 탈락을 최소화 할 수 있는 타일접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다,

본 발명은 상기한 바와 같이 폐타이어 고무 분말 및 재유화형 분말수지의 혼입으로 기존의 시멘트계 타일 접착제에 비하여 타일크기가 400×400mm이상의 대형 타일 시공 시 타일 미끄럼 저항성이 우수하여 공사현장에서 작업능률을 향상 시키고, 또한 탄성이 우수하여 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력으로 타일의 들뜸 및 탈락을 방지 할 수 있는 탄성 및 미끄럼 저항성이 우수한 고성능 타일접착제를 제시하고자 하였다.

본 발명품은 폐타이어 고무 분말 및 재유화형 분말수지의 혼입으로 타일 미끄럼저항성이 우수하여 타일크기가 400×400mm이상의 대형 타일 시공 시 타일과 타일 사이에 스페이서 등으로 고정하지 않고 시공 할 수 있어 공사현장에서 작업능률을 향상 시킬 수 있고, 또한 탄성이 우수하여 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력으로 타일의 들뜸 및 탈락을 최소화 할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타일 접착제는 전체 조성물에 대 하여 35∼45중량％의 포틀랜드 시멘트, 25∼40중량％의 60∼100 mesh 규사, 15∼30중량％의 100∼200 mesh 규사, 1∼10중량％의 25∼200 mesh 폐타이어 고무 분말, 0.3∼1.5중량％의 메칠셀룰로우즈, 1∼5중량％의 셀룰로우즈 화이바, 3∼10중량％의 재유화형 분말수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

포틀랜트 시멘트는 KS L 5201 에 적합한 것을 사용하면 된다. 다만 35중량％ 미만이 첨가되면 강도가 떨어지고, 45중량％ 이상이 첨가되면 가사시간이 짧아진다.

규사는 천연사를 분쇄하여 얻은 것으로 시멘트의 양생에 영향을 줄 수 있는 이물질을 포함하지 않는 것을 사용해야 하며, 60∼100 mesh 규사는 25∼40중량％, 100∼200 mesh 규사는 15∼30중량％를 적용하도록 한다. 타일접착제는 규사의 입도에 따라 타일의 미끄러짐이 발생할 수 있고, 강도의 저하가 있으므로 입도를 지키는 것이 중요하다.

폐타이어 고무 분말은 타일 미끄럼저항성을 향상시키고, 탄성과 변형율을 향상시키는 역할을 한다. 1중량％보다 적으면 충분한 탄성 및 변형율을 얻을 수 없고, 10중량％보다 많으면 타일 미끄럼 저항성이 떨어지고, 혼합 후 제품상태가 거칠어지고, 점착성과 흙손 작업성이 떨어진다. 폐타이어 고무 분말 입도가 25 mesh보다 크면 점착성과 흙손 작업성이 떨어지고, 200 mesh보다 작으면 강도가 저하된다. 따라서, 입도가 25∼200 mesh 폐타이어 고무 분말을 사용해야 된다.

메칠셀룰로우즈는 셀룰로우즈 유도체로서 시멘트 제품에 첨가되어 점착력과 보수력을 나타내는 것으로 0.3중량％보다 적으면 점도의 저하로 타일 미끄러짐 및 보수율 저하가 발생하며, 1.5중량％를 넘으면 점도가 너무 올라가 작업성이 떨어져 타일 접착제로서 적합하지 않게 된다. 따라서 메칠셀룰로우즈는 0.3∼1.5중량％가 첨가되어야 한다.

셀룰로오즈 화이바는 본 발명에 첨가되어 크랙방지 및 타일 미끄러짐 저항성을 향상시키는 역할을 한다. 1중량％보다 적으면 크랙 또는 타일 미끄러짐이 발생할 수 있고, 5중량％보다 많으면 혼합 후 제품상태가 거칠어지고 점도상승이 빨라 가사시간이 줄어든다. 따라서, 1∼5중량％의 혼입율이 적당하다.

재유화형 분말수지는 시멘트와 함께 부착강도와 굴곡강도, 탄성을 갖도록 해주는 물질로 3∼10중량％를 첨가하여야 한다. 3중량％ 보다 적으면 충분한 부착강도와 굴곡강도 등을 얻을 수 없고, 10중량％ 보다 많으면 미끄럼 저항성 및 내수 부착강도가 떨어진다.

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.

비교예 1

특2002-0009336와 유사한 포틀랜트시멘트, 규사, 메칠셀룰로우즈 등으로 제조된 도자기질 타일시멘트1종인 S사의 제품을 사용하였다.

비교예 2

특2003-0015566와 유사한 포틀랜트시멘트, 규사, 메칠셀룰로우즈, 재유화형 분말수지 등으로 제조된 도자기질 타일시멘트1종인 S사의 제품을 사용하였다.

실시예

38중량％의 포틀랜드 시멘트, 31중량％의 60∼100 mesh 규사, 17.6중량％의 100∼200 mesh 규사, 0.4중량％의 메칠셀룰로우즈, 2중량％의 셀룰로우즈 화이바, 6중량％의 재유화형 분말수지, 5중량％ 의 폐타이어 고무 분말을 혼합기에 차례대로 넣고 약25분간 혼합하여 제조하였다.

본 발명의 효과를 확인하기 위하여 상기와 같이 제조된 탄성 및 미끄럼저항성이 우수한 고성능 타일접착제의 특성을 하기의 측정방법에 따라 측정하여 그 결과를 표에 나타내었다.

[측정방법]

측정방법은 한국 산업 규격 KS L 1593를 인용하였으며, 한국 산업 규격에 측정 방법이 나와 있지 않는 시험방법은 통상의 이해할 수 있는 방법으로 실시하였다.

시험의 일반 조건은 다음과 같다.

- 시료 및 시험체의 제작 및 시험조건은 특별히 지정하지 않는 한 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％를 따른다.

- 시료 및 시험에 사용하는 재료는 시험조건에 제작 전 12시간 동안 방치해 두어야 한다.

- 접착제는 시험할 때 충분히 교반하여 사용한다.

시험에 사용하는 재료 및 용구는 다음과 같다.

-시험에 사용하는 재료 및 용구는 아래 표1에 따른다.

[표 1]

-시험에 사용하는 도포기구는 톱니 모양의 흙손으로 한다. 다만, 제조자가 지정하는 톱니 모양의 흙손을 사용하여도 좋다. 두께는 0.8± 0.2mm로 한다.

-시험체의 제작에 사용하는 철편의 접착면은 40×40mm로 한다.

(1)점도

분말에 물을 충분히 혼합시켜 200ml 컵에 혼합된 제품을 가득 채우고 회전형 스 핀들 T-E번, BROOKFIELD RVT 점도계 RPM 2.5로 측정하였다.

(2)미끄럼저항성

8mm의 석면 슬레이트(플렉시블 판)를 500×1000mm의 크기로 절단하고 짧은 변의 양 끝에 5mm각의 봉재를 에폭시 수지 접착제로 부착한다. 표면은 먼지 기타의 이물질이 부착되지 않도록 깨끗이 하며, 뒷면 무처리한 400×600mm각 도기질타일을 사용한다. 바탕에 대한 접착제의 도포는 공시 접착제의 적당량을 취하고 주걱 등을 사용하여 바탕재에 두께 약 7mm로 도포한다. 이어서 톱니 모양의 흙손을 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 0.05mm이상의 스케일로 측정한다.

(3) 접착강도

접착강도 시험 방법은 다음과 같다.

1) 시험용 재료 : 시험용 재료는 다음과 같이 한다.

a) 바탕재

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

b) 도자기질 타일

도자기질 타일(이하 타일이라 한다.)은 미리 40×40mm의 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 위 로 하여 바탕판 5매를 틈이 없이 삽입 고정하고, 공시 접착제의 적당량을 취하고 표준 빗으로 도포한다. 접착제의 도포 조작을 할 때에는 바탕재에 KS A1527에 규정하는 테이프를 나비 7mm 덮이도록 부착하고 적당량의 접착제를 올려놓고, 주걱 등을 사용하여 두께 7mm로 도포한 후, 톱니 모양의 흙손을 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 5분 후에 미리 40×40mm의 크기로 절단한 도자기질 타일을 접착제가 도포된 바탕재의 중앙에 가만히 올려놓고 다시 그 위에 무게 1kg의 추를 약 30초간 올려놓은 후, 추를 제거한다.

c) 철편의 장치

시험일 6시간 전에 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) 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) 접착강도

접착강도는 시험체를 양생한 후, 지그를 사용하여 시험기에 장치하고, 인장 속도 3mm/min로 인장시험을 하고 끊어질 때까지의 최대하중을 측정하고 끊어진 상태를 기록 한다. 또한 인장시험은 양생종료 후 즉시 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.

4) 시험체 처리 : 시험체 처리는 다음과 같다.

a) 5분후 접착강도 : 접착제 도포 후 5분 후에 타일 부착 후 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 접착강도

b) 10분후 접착강도 : 접착제 도포 후 10분 후에 타일 부착 후 온도 20± 2 °c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 접착강도

c) 15분후 접착강도 : 접착제 도포 후 10분 후에 타일 부착 후 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 접착강도

d) 20분후 접착강도 : 접착제 도포 후 20분 후에 타일 부착 후 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 접착강도

e) 물에 침지 후 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 온도 20± 2°c 물에 21일간 침지 후 접착강도

f) 열노화 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 14일 양생 후 온도 70±2°c 14일 양생 후 접착강도

g) 동결 융해 후 접착강도 : 온도 20± 2°c, 습도 60± 5％에서 7일 양생 후 온도 20± 2°c 물에 21일간 침지 후 25회 동결 융해 후 접착강도

* 동결 융해 조건 : -15±3℃ 2 시간± 20분, 온도 20± 2°c 물에 2 시간± 20분 침지

(4) 부착가능시간

부착가능 시간은 표준 접착강도를 만족하는 최장의 시간으로 한다.

(5) 휨변형 시험 (ISO 13007 : Part 2 / Part 4 4.5절)

1) 시험기구

a) 시험기계 : 시험기계는 2mm/min의 비율로 시험체에 가압이 가능한 기계로 한다.

b) 플로우 테이블 : 플로우 테이블은 300×45×3mm의 공시체가 맞도록 준비 한다.

2) 시험체 준비

a) 몰탈용 플로우 테이블에 몰드를 단단하게 고정하고, 시료를 채우고 몰탈용 플로우 장치로 진동을 70번 사용하여 채운다.

b) 플로우 테이블에서 몰드를 조심스럽게 들어내어, 제거한다.

c) 공시체 모양에 맞는 몰드를 시료 위에서 눌러 공시체가 모양이 300×45×3mm의 사각형 태가 되도록 한다. 몰드에서 넘치는 재료를 제거하고, 48시간 후 탈형한다.

3) 조 건

a) 공시체를 탈형하고, 밀폐된 플라스틱 그릇에 넣고 실링한다.

b) 23±2℃ 12일 양생 후 플라스틱 그릇에서 꺼내어 20± 2°c, 습도 60± 5％의 조건에서 14일 양생한다.

4) 변형측정

a) 양생이 끝난 후 공시체 3곳의 두께를 측정하여(시험체를 4등분한 점들을 측정) 각 지점의 측정값이 평균값에서 3±0.1mm 이상의 오차가 나면, 공시체를 버린다.

b) 공시체의 중간을 시험기로 2mm/min의 비율로 하중을 주어 mm 단위로 시작점부터 휨변형을 측정한다.

c) 0.1mm까지 변형치를 측정한다.

[표 2] 비교예, 실시예 제품 시험 결과

상기 결과에 나타난 바와 같이 본 발명의 탄성 및 미끄럼 저항성이 우수한 고성능 타일접착제 실시예가 열노화 접착강도, 동결 융해 후 접착강도, 휨변형 시험에서 비교예1,2 보다 우수 하였다. 이러한 결과로 보아 열노화 접착강도, 동결 융해 후 접착강도 및 휨변형율이 우수하기 때문에 건축물 바탕면의 수축, 팽창, 진동 및 구조적 응력으로 타일의 들뜸 및 탈락을 최소화 할 수 있다. 또한 400×600mm각 타일 시공시 타일 미끄럼 저항성이 우수하여 타일과 타일 사이에 스페이서 등으로 고정하지 않고 시공 할 수 있어 공사현장에서 작업능률을 향상 시킬 수 있다.

Claims

포틀랜드 시멘트 35∼45중량％, 60∼100 mesh 규사 25∼40중량％, 100∼200 mesh 규사 15∼30중량％, 25∼200 mesh 폐타이어 고무 분말 1∼10중량％, 메칠셀룰로우즈 0.3∼1.5중량％, 셀룰로우즈 화이바 1∼5중량％, 재유화형 분말수지 3∼10중량％를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일접착제
청구항 제1에 있어서 폐타이어 고무 분말은 입도가 25∼200 mesh를 적용한 것을 특징으로 하는 타일 접착제