KR20140146359A

KR20140146359A - 타일 접착 공법

Info

Publication number: KR20140146359A
Application number: KR1020130068892A
Authority: KR
Inventors: 이병훈; 김홍규; 조남욱; 김성현; 한현종
Original assignee: 강남화성 (주); 에스케이건설 주식회사
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-26

Abstract

개시된 타일 접착 공법에 따르면, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 포함하는 주제부와, 폴리올, 아민 화합물, 충진제, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘, 안료 및 촉매를 포함하는 경화제부를 혼합한다. 상기 주제부와 경화제부의 혼합물을 바탕재 위에 도포하여 접착층을 형성한다. 상기 접착층 위에 타일을 배치하고, 가압한다.

Description

타일 접착 공법{ADHERING METHOD FOR TILE}

본 발명은 타일 접착 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 우레탄계 접착제를 이용한 타일 접착 공법에 관한 것이다.

최근 건축물 내 인테리어의 다변화에 따라, 내부 건축자재로서 타일의 사용이 증가하고 있다.

일반적으로, 타일은 시멘트계 접착제 또는 아크릴계 접착제를 이용하고, 하자예방을 위하여 개량압착공법 또는 버터링 공법 등을 사용하여 시공되고 있다. 예를 들어, 국내등록특허공보 등록번호 제789104호에는 35~60중량％의 백색 포틀랜드 시멘트, 1~10중량％의 100~200 mesh 규사, 35~60중량％의 200~300 mesh 규사, 0.3~1.5중량％의 메칠셀룰로우즈, 1~5중량％의 셀룰로우즈 화이바로 구성되는 충전제와 40~65중량％의 아크릴계 합성수지, 0.05~0.2중량％의 방부제, 2~6중량％의 증점제, 0.05~0.2중량％의 소포제, 1~6중량％의 동결방지제, 0.1~0.5중량％의 ph조절제, 30~50중량％의 희석용매로 구성된 2액형 타일 접착제가 공개되어 있으며, 국내 공개특허공보 공개번호 제10-2009-092016호에는 백색 포틀랜드 시멘트 또는 회색 포틀랜드 시멘트 30~45중량%, 무기계 파우더 30~40중량%, 규사 6, 7, 8호의 혼합물 20~30중량%, 메틸셀룰로오스 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%, 물 35~55중량% 및 기타 첨가제 0.05~0.1중량%를 포함하는 결합제로 이루어지며, 상기 충전제:결합제의 비율이 100:30~50로 혼합되어 제조되는 층간 소음방지용 타일 접착제가 공개되어 있다.

그러나, 종래의 방법에 따라 시공된 타일은, 온도 변화 등에 따른 건축물의 수축팽창에 의해 접착 부분이 탈락하는 문제가 빈번하게 발생하고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계면 탈락 현상을 방지할 수 있는 타일 접착 공법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타일 접착 공법에 따르면, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 포함하는 주제부와, 폴리올, 아민계 쇄연장제, 충진제, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘, 가소제, 용제 및 촉매를 포함하는 경화제부를 혼합한다. 상기 주제부와 경화제부의 혼합물을 바탕재 위에 도포하여 접착층을 형성한다. 상기 접착층 위에 타일을 배치하고, 가압한다.

일 실시예에 따르면, 상기 프리폴리머는 중량평균분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에테르 폴리올을 이소시아네이트 화합물 및 디올과 반응시켜 얻어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 아민계 쇄연장제는 이소포론디아민, 에틸렌디아민, 1,2-프로필렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, N-메틸프로필렌-1,3-디아민, N,N'-디메틸에틸렌 디아민, 4,4-메틸렌-비스-2-클로로아닐린, 이소부틸-3,5-디아미노-4-클로로벤조에인트, 트리메틸렌글리콜-디-P-아미노벤조에이트, 4,4-메틸렌-비스-3-클로로-2,6-디에틸아닐린, 3,5-디메틸시오-2,4-톨루엔디아민 및 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리올은 중량평균분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에테르 폴리올이다.

일 실시예에 따르면, 상기 충진제는 마이카, 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 클레이, 뮬라이트, 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP), 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디옥틸아디페이트(DOA), 트리옥틸트리멜리테이트(TOTM), 디부틸프탈레이트(DBP), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 디옥틸멜레이트(DOM) 및 디이소노닐아디페이트(DINA)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 용제는 디메틸카보네이트, t-부틸아세테이트 및 디에틸 카보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 바탕재는 콘크리트이다.

일 실시예에 따르면, 상기 타일을 배치하기 전에, 상기 접착층이 요철 형상을 갖도록 골을 형성한다.

본 발명에 따르면, 요변성이 강화된 우레탄계 접착제를 이용함으로써, 접착층의 칙소성을 개선할 수 있다. 따라서, 접착층의 골형성이 용이하고, 타일 접착시 수지가 처지는 현상을 방지할 수 있으며, 잔여 접착제의 제거가 용이하다. 또한, 압착 공법을 통해 타일을 접착할 수 있으므로, 시공이 간편하다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타일 접착 공법을 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타일 접착 공법을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 바탕재(10) 위에 접착 조성물을 도포하여, 접착층(20)을 형성한다. 상기 접착 조성물은 프리폴리머를 포함하는 주제부와 경화제부를 혼합한 것일 수 있다. 상기 주제부와 경화제부의 혼합 중량비는 약 1:3 내지 약 1:8일 수 있으며, 바람직하게는 약 1:4이다.

상기 주제부의 프리폴리머는, 양 말단에 이소시아네이트기를 가지며, 말단에 히드록시기를 갖는 폴리올을 과량의 이소시아네이트 화합물과 반응시켜 얻어진다.

예를 들어, 상기 폴리올은 2 내지 6 개, 바람직하게는 2 내지 5 개의 수산기를 가지는 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 특히 경제적 관점에서 에틸렌글리콜, 글리세롤, 부탄디올, 트리메틸올 프로판 등의 2 내지 6 개, 바람직하게는 2 내지 5 개의 수산기를 가지는 알코올 화합물을 개시제로 하여 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 등을 부가 중합하여 얻은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 등의 폴리에테르계 폴리올을 사용하는 것이 좋다.

본 실시예에서는 내수성이 좋고, 신축성이 뛰어나며, 내마모성이 우수한, 폴리에테르계 폴리올인 폴리프로필렌글리콜이 사용될 수 있다. 상기 폴리에테르계 폴리올인 폴리프로필렌글리콜의 중량평균분자량은 약 1,000 내지 약 5,000일 수 있다.

예를 들어, 상기 이소시아네이트 화합물은 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트와 같은 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(pure-MDI, modified-MDI, polymer-MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 프리폴리머의 분자량을 증가시키기 위하여, 상기 주제부의 합성 시, 쇄연장제가 추가될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 쇄연장제로는 알코올 화합물이 사용된다. 상기 알코올 화합물은, 두개의 히드록실기를 갖는 디올일 수 있으며, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 3-메틸렌펜탄-1,5-디올, 1,9-노난디올, 2-메틸옥탄-1,8-디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 주제부는 점도 조절 등을 위하여 가소제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP), 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디옥틸아디페이트(DOA), 트리옥틸트리멜리테이트(TOTM), 디부틸프탈레이트(DBP), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 디옥틸멜레이트(DOM), 디이소노닐아디페이트(DINA) 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 가소제는 상기 주제부의 합성 과정에서 혼합된다.

본 실시예에서, 상기 주제부는 상기 이소시아네이트 화합물 약 15 내지 약 30 중량%, 상기 폴리올 약 50 내지 약 70 중량%, 상기 디올 약 1 내지 약 3 중량% 및 상기 가소제 약 5 내지 약 20 중량%를 혼합하고 반응시켜 얻어질 수 있다.

상기 경화제부는 상기 프리폴리머와 반응하는 쇄연장제를 포함한다. 상기 쇄연장제는 상기 프리폴리머와 반응하여 우레탄 결합을 형성한다. 상기 쇄연장제는 아민 화합물 또는 히드록시기를 갖는 알코올 화합물일 수 있다.

예를 들어, 상기 알코올 화합물은, 두개의 히드록실기를 갖는 디올일 수 있으며, 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 3-메틸렌펜탄-1,5-디올, 1,9-노난디올, 2-메틸옥탄-1,8-디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.

예를 들어, 상기 아민 화합물은, 디아민일 수 있으며, 이소포론디아민, 에틸렌디아민, 1,2-프로필렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, N-메틸프로필렌-1,3-디아민, N,N'-디메틸에틸렌 디아민, 4,4-메틸렌-비스-2-클로로아닐린, 이소부틸-3,5-디아미노-4-클로로벤조에인트, 트리메틸렌글리콜-디-P-아미노벤조에이트, 4,4-메틸렌-비스-3-클로로-2,6-디에틸아닐린, 3,5-디메틸시오-2,4-톨루엔디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.

본 실시예에서는, 반응 속도 및 물성이 증가하도록 아민 화합물을 쇄연장제로 사용한다.

상기 경화제부는 폴리올, 충진제, 요변성 강화제, 가소제, 용제 및 촉매를 더 포함하며, 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 폴리올은 주제부의 프리폴리머 합성에 사용된 것과 동일한 것일 수 있다. 상기 폴리올은 주제부의 프리폴리머와 반응하여 우레탄 수지의 분자량을 증가시킬 수 있다.

상기 충진제로는, 마이카, 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 클레이, 뮬라이트, 제올라이트, 벤토나이트 등일 사용될 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 경제성 등을 고려하여 탄산칼슘을 사용한다.

상기 요변성 강화제는 칙소성을 증가시켜, 타일 접착시 레벨이 안정적으로 유지될 수 있도록 한다. 상기 요변성 강화제로는 무정형 이산화규소, 벤토나이트 디메틸디옥타데실 암모늄염 또는 지방산으로 표면이 코팅된 탄산칼슘 등이 사용될 수 있는데, 접착성 및 칙소성을 고려하였을 때, 지방산으로 표면이 코팅된 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 지방산은 팔미틴산, 스테아린산, 리놀산, 등을 포함할 수 있으며, 우지와 같은 공업용 지방산이 사용될 수 있다.

상기 가소제는 점도 조절을 위한 것으로, 예를 들어, 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP), 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디옥틸아디페이트(DOA), 트리옥틸트리멜리테이트(TOTM), 디부틸프탈레이트(DBP), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 디옥틸멜레이트(DOM), 디이소노닐아디페이트(DINA) 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 용제로는 조성물의 점도를 낮추어 작업성을 개선하기 위한 것으로, 크실렌, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소 부틸케톤, 디메틸카보네이트, t-부틸아세테이트, 디에틸 카보네이트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 휘발성 유해 물질을 생성하지 않는 디메틸카보네이트, t-부틸아세테이트, 아세톤 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 촉매는 프리폴리머인 주제부와 경화제부의 반응을 촉진하기 위한 것으로, 우레탄 합성에 일반적으로 사용되는 산 촉매, 금속 촉매 등이 사용될 수 있으며, 예를 들어 유기금속촉매인 디부틸틴 디라우레이트, 테트라부틸티타네이트, 스타너스옥테이트 또는 피비(Pb)옥테이트를 사용할 수 있으며, 그 첨가량은 0.1내지 3.0중량% 첨가하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 경화제부는 상기 아민계 쇄연장제 0.5 내지 5 중량%, 상기 폴리올 약 10 내지 약 20 중량%, 상기 충진제 약 20 내지 50 중량%, 상기 지방산이 코팅된 탄산칼슘 약 25 내지 약 40 중량%, 상기 가소제 약 10 내지 약 15 중량%, 상기 용제 약 1 내지 10 중량% 및 촉매 약 0.1 내지 약 3 중량%를 포함할 수 있다.

또한, 상기 경화제부는, 분산제, 자외선 안정제, 소포제, 침강 방지제, 수분 흡수제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 접착층(20)을 형성하기 위하여, 상기 주제부와 상기 경화제를 혼합/교반한 후, 적당한 점도가 되었을 때, 상기 바탕재(10) 위에 도포한다. 바람직하게, 상기 접착층(20)은 골을 갖는 요철 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이는 이후의 타일을 접착하는 과정에서 인접하는 타일들의 높이를 유지하기 위한 것이다. 상기 접착층(20)의 요철부는 블레이드 등으로 형성될 수 있다. 상기 접착층(20)의 두께는 약 3 내지 약 5mm일 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 접착층(20)을 형성하기 전에, 상기 바탕재(10) 위에 프라이머층을 형성한 후, 상기 접착층(20)을 형성할 수 있다.

상기 프라이머층을 형성하기 위한, 프라이머 조성물은 물 또는 용제에 희석된 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지는 폴리에테르계 폴리올 또는 폴리에스테르계 폴리올을, 톨루엔 디이소시아네이트, 메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등과 같은 이소시아네이트 화합물과 반응하여 얻어질 수 있으며, 상기 용제로는 톨루엔, 자일렌 등이 사용될 수 있다.

상기 프라이머 조성물은 종래의 콘크리트 바닥 시공 등에 접착용으로 사용되오는 것들이 사용될 수 있으며, 도포량은 약 0.2~0.3kg/㎡일 수 있다. 상기 프라이머층은, 상기 바탕재(10)의 상태에 따라 생략될 수 있다.

다음으로, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 접착층(20) 위에 타일(30)을 배치하고, 가압하여 접착시킨다. 상기 타일은 포세린 타일, 자기질 타일 등일 수 있으며, 구체적으로 폴리싱 타일일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 요변성이 강화된 우레탄계 접착제를 이용함으로써, 접착층의 칙소성을 개선할 수 있다. 따라서, 접착층의 골형성이 용이하고, 타일 접착시 수지가 처지는 현상을 방지할 수 있으며, 잔여 접착제의 제거가 용이하다. 또한, 압착 공법을 통해 타일을 접착할 수 있으므로, 시공이 간편하다.

이하에서는 구체적인 실시예를 참조하여, 본 발명에 따른 타일 접착 공법의 효과를 설명하기로 한다.

실시예 1

아래의 표 1의 조성에 따라 프리폴리머를 합성하여 주제부를 준비하였다. 구체적으로, 중량평균분자량이 2,000인 폴리프로필렌글리콜 디올 약 32중량부, 중량평균분자량이 3,000인 폴리프로필렌글리콜 트리올 32중량부에 디옥틸프탈레이트 15중량부와 1,3-부탄디올 2중량부를 첨가 혼합하여 수분함량이 0.1% 이하가 되도록 탈수시킨 후 톨루엔디이소시아네이트 19중량부를 첨가하여 반응온도 80 내지 90℃로 유지시키면서 유리이소시아네이트 함량이 4.5%인 우레탄 프리폴리머를 제조하였다.

표 1

상기 주제부와 아래의 표 1의 조성에 따라 준비된 경화제부를 중량비 1:4로 혼합하고, 약 30분간 방치한 후, 폴리에틸렌 기재 위에 상기 혼합물을 약 5mm 도포하여 도막을 형성한 후, 상기 도막의 물성을 측정하였다.

표 2

측정 결과, 상기 도막의 인장강도(N/mm²)는 약 2.5 이상이었으며, 파단시 신장율(%)은 약 450 이상으로서, 타일 접착용으로 우수한 물성을 가짐이 확인되었다.

본 발명에 따른 타일 접착 공법은 건축물 등의 바닥 시공, 마감재 접착 등에 사용될 수 있다.

Claims

말단에 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 포함하는 주제부와, 폴리올, 아민계 쇄연장제, 충진제, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘, 가소제, 용제 및 촉매를 포함하는 경화제부를 혼합하는 단계;
상기 주제부와 경화제부의 혼합물을 바탕재 위에 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 및
상기 접착층 위에 타일을 배치하고, 가압하는 단계를 포함하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 프리폴리머는 중량평균분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에테르 폴리올을 이소시아네이트 화합물 및 디올과 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 아민계 쇄연장제는 이소포론디아민, 에틸렌디아민, 1,2-프로필렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, N-메틸프로필렌-1,3-디아민, N,N'-디메틸에틸렌 디아민, 4,4-메틸렌-비스-2-클로로아닐린, 이소부틸-3,5-디아미노-4-클로로벤조에인트, 트리메틸렌글리콜-디-P-아미노벤조에이트, 4,4-메틸렌-비스-3-클로로-2,6-디에틸아닐린, 3,5-디메틸시오-2,4-톨루엔디아민 및 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 폴리올은 중량평균분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에테르 폴리올인 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 충진제는 마이카, 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 클레이, 뮬라이트, 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP), 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디옥틸아디페이트(DOA), 트리옥틸트리멜리테이트(TOTM), 디부틸프탈레이트(DBP), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 디옥틸멜레이트(DOM) 및 디이소노닐아디페이트(DINA)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 용제는 디메틸카보네이트, t-부틸아세테이트 및 아세톤으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 바탕재는 콘크리트인 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.
제1항에 있어서, 상기 타일을 배치하기 전에, 상기 접착층이 요철 형상을 갖도록 골을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 접착 공법.