KR20150050026A

KR20150050026A - 기능성 타일 접착제 조성물

Info

Publication number: KR20150050026A
Application number: KR1020130131342A
Authority: KR
Inventors: 윤정현; 최현영
Original assignee: 돈이다 주식회사; 최현영; 윤정현
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-08

Abstract

본 발명은 기능성 타일 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인체에 유해한 휘발성 유기 화합물이 배출되지 않으면서 항균력이 우수한 기능성 타일 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 타일 접착제 조성물은 물 20~35 중량%, 수성디스퍼젼 5~15 중량%, 실리카 30~40 중량%, 시멘트 30~40 중량%, 포졸란 1~20 중량%, 첨가제 1~5 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 타일 접착제 조성물의 성분을 개선하여 항균력이 우수한 무기질 소재를 첨가함으로써, 세균 감소율을 조절하여 항균성 및 제균성을 최대화할 수 있다. 또한, 천연 물질인 황토, 대마 등을 첨가하여 신선한 공기를 유인할 수 있도록 함으로써, 항균, 항취 기능이 종래의 타일 접착제보다 우수하여 기호도가 높은 기능성 타일 접착제 조성물을 제공할 수 있다. 아울러 인체에 유익한 원적외선 방사 에너지를 발생시킴은 물론, 전자파나 휘발성 유기 화합물로부터 인체에 미치는 유해한 영향을 방지할 수 있다.

Description

기능성 타일 접착제 조성물{COMPOSITION FOR FUNCTIONAL TILE ADHESIVES}

본 발명은 기능성 타일 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인체에 유해한 휘발성 유기 화합물이 배출되지 않으면서 항균력이 우수한 기능성 타일 접착제 조성물에 관한 것이다.

타일은 조적조와 철근 콘크리트조 등의 내외벽이나 바닥을 보호 또는 장식하기 위하여 그 표면을 감싸는 부재로, 타일 접착제를 이용하여 벽체 또는 바닥에 시공한다.

일반적으로 타일 접착제는 모르타르계 접착제와 합성수지계 접착제 등이 사용되며, 실내의 바닥이나 벽체 등에 내장재를 붙이기 위해 사용되는 타일 접착제는 아크릴 바인더와 탄산칼슘 등의 충진재를 주성분으로 하는 수지계 접착제나, 시멘트와 물을 주성분으로 하여 접착 성능이 부여되는 모르타르계 접착제를 사용하며, 여기에 각종 첨가제를 혼합하여 사용한다.

그러나 종래 실내의 바닥이나 벽체 등에 내장재를 부착하기 위하여 이용되는 타일 접착제는 접착제라는 근본적인 기능 외에 별다른 기능을 수행할 수 없었다.

나아가 타일 시공이 완료된 후에는 타일 접착제 성분으로 인하여 인체에 해로운 휘발성 유기 화합물 등이 배출된다는 단점이 있었다.

한편, 배수지나 정수장 등의 수처리 구조물 또는 부엌, 욕실, 기타 수분에 노출된 환경에 적용되는 타일 접착제는 곰팡이나 세균에 의한 영향을 받기 쉽다.

따라서 곰팡이나 세균에 노출된 타일 접착제는 쉽게 오염이 진행될 수 있는 반면, 일단 오염이 진행되면 오염 물질만을 선택적으로 제거하기 어렵다.

[참고문헌]

출원번호 : 10-2010-0103846 내수성 및 탄성이 우수한 2액형 고성능 타일 접착제

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 타일 접착제 조성물의 성분을 개선하여 항균력이 우수한 무기질 소재를 첨가함으로써, 항균성 및 제균성을 최대화할 수 있는 기능성 타일 접착제 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 천연 물질인 황토, 대마 등을 첨가하여 신선한 공기를 유인할 수 있도록 함으로써, 항균, 항취 기능이 우수하여 기호도가 높은 기능성 타일 접착제 조성물을 제공하고자 한다.

아울러 본 발명은 인체에 유익한 원적외선 방사 에너지를 발생시킴은 물론, 전자파나 휘발성 유기 화합물로부터 인체에 미치는 영향을 방지할 수 있는 기능성 타일 접착제 조성물을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 기능성 타일 접착제 조성물은 물 20~35 중량%, 수성디스퍼젼 5~15 중량%, 실리카 30~40 중량%, 시멘트 30~40 중량%, 포졸란 1~20 중량%, 첨가제 1~5 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서 상기 수성디스퍼젼은 스틸렌-부타디엔고무(SBR), 클로로플렌고무(CR), 메티크릴산메틸부타디엔고무(MBR), 폴리아크릴에스터(PAE), 폴리에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리스틸렌아크릴에스터(SAE), 폴리비닐프로피오네이트(PVP), 폴리프로필렌(PP), 에폭시 중에서 선택되는 수성폴리머 디스퍼젼 또는 셀룰로오스유도체, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크레이트 중에서 선택되는 수용성 폴리머인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 타일 접착제 조성물은 제올라이트, 수산화아파타이트, 은-수산화아파타이트, 인산 지르코늄, 실리카겔 중 하나 이상으로 구성되는 항균조성물을 첨가제 100 중량부 대비 10~80 중량부의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 은-수산화아파타이트는 물 1리터에 수산화칼슘 30~40g, 질산은 또는 과염소산은 100~200g, 인산 30~50g의 비율로 투입하여 혼합 교반시킨 다음, 200~500℃의 온도에서 건조하여 획득되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성 타일 접착제 조성물은 첨가제 100 중량부 대비 대마 분말 5~15 중량부, 황토 분말 5~15 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때, 첨가제 100 중량부 대비 나노 실버(NANO SILVER) 0.01~5.0 중량부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성 타일 접착제 조성물은 첨가제 100 중량부 대비 식물성 향기원료 0.01~0.02 중량부를 투입하여 1,000~2,000 rpm으로 5~60분 동안 교반한 다음, 20~60℃의 온도에서 6~12시간 동안 숙성시킨 뒤, 500~700℃의 온도에서 1~5시간 동안 노출시켜 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 타일 접착제 조성물의 성분을 개선하여 항균력이 우수한 무기질 소재를 첨가함으로써, 세균 감소율을 증가시켜 항균성 및 제균성을 최대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 천연 물질인 황토, 대마 등을 첨가하여 신선한 공기를 유인할 수 있도록 함으로써, 항균, 항취 기능이 종래의 타일 접착제보다 우수하여 기호도가 높은 기능성 타일 접착제 조성물을 제공할 수 있다.

아울러 본 발명은 인체에 유익한 원적외선 방사 에너지를 발생시킴은 물론, 전자파나 휘발성 유기 화합물로부터 인체에 미치는 유해한 영향을 방지할 수 있다.

이하, 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 기능성 타일 접착제 조성물은 물 20~35 중량%, 수성디스퍼젼 5~15 중량%, 실리카 30~40 중량%, 시멘트 30~40 중량%, 포졸란 1~20 중량%, 첨가제 1~5 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

물은 다른 성분을 용해시키기 위하여 사용되는 용제로 20~35 중량% 혼합되며, 35 중량% 이상 첨가시 점착력을 저해할 수 있다.

다음으로, 상기 수성디스퍼젼은 시멘트혼입용폴리머로 스틸렌-부타디엔고무(SBR), 클로로플렌고무(CR), 메티크릴산메틸부타디엔고무(MBR), 폴리아크릴에스터(PAE), 폴리에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리스틸렌아크릴에스터(SAE), 폴리비닐프로피오네이트(PVP), 폴리프로필렌(PP), 에폭시 중에서 선택되는 수성폴리머 디스퍼젼 또는 셀룰로오스유도체, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크레이트 중에서 선택되는 수용성 폴리머로 구성할 수 있다.

상기 수성디스퍼젼은 5 중량% 미만 첨가시 충분한 점착력을 발휘시키기 어려우며, 15 중량% 이상 첨가시 과량으로 불필요하다.

상기 수성디스퍼젼에는 점도를 향상시키기 위하여 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 등의 알칼리 성분을 수성디스퍼젼 100 중량부 대비 5~10 중량부의 비율로 첨가할 수 있다.

또한, 상기 실리카는 저렴한 비용으로 타일 접착제 조성물의 강도 보강이 가능하며, 알칼리 성분으로 물이나 염해물과 반응하여 중성화하기 쉬운 콘크리트 구조물의 중성화를 방지한다. 실리카는 30 중량% 미만 첨가시 타일 접착제 조성물이 충분한 강도를 발현하기 어렵고, 40 중량% 이상은 과량으로 불필요하다.

아울러 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 백시멘트의 사용이 가능하다.

그리고 상기 포졸란은 다공질 재료로 포름알데히드 등 인체에 유해한 휘발성 유기 화합물을 흡수, 흡착시키며, 원적외선 방사 에너지와 음이온을 효과적으로 방출할 수 있다. 포졸란 대신 규조토의 사용도 가능하다.

상기 첨가제는 기포를 억제하기 위한 소포제, 원료의 분산 성능을 개선하기 위한 분산제, 방부제 중 하나 이상을 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명은 첨가제 100 중량부 대비 제올라이트, 수산화아파타이트, 은-수산화아파타이트, 인산 지르코늄, 실리카겔 중 하나 이상으로 구성되는 항균조성물을 10~80 중량부의 비율로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 항균조성물은 무기질 소재의 항균력이 우수한 성분으로, 특히, 제올라이트는 다공질 구조로 포름알데히드를 흡착하는 성질이 있다.

상기 은-수산화아파타이트는 물 1리터에 수산화칼슘 30~40g, 질산은 또는 과염소산은 100~200g, 인산 30~50g의 비율로 투입하여 혼합 교반시킨 다음, 200~500℃의 온도에서 건조하여 획득할 수 있다.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명에 대해 살펴본다. 다만, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.

[제1실시예]

물 20 중량%, 폴리비닐알코올(PVA) 10 중량%, 실리카 30 중량%, 시멘트 30 중량%, 포졸란 6 중량%, 제올라이트와 은-수산화아파타이트를 동량 혼합한 항균조성물 3 중량%, 기타 첨가제 1 중량%를 교반하여 타일 접착제 조성물을 제조한다.

이때, 은-수산화아파타이트를 형성하는 수산화아파타이트(Hydroxyapatite)는 화학식이 Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂로 거의 완벽한 생체 친화성을 나타내는 재료이다. 그리고 엷은 옥색을 띠는 분말로 독성이 없고, 생물학적·화학적 성질이 우수하며, 중금속 이온의 제거 효과가 있다. 또한, 수산화아파타이트는 USP와 FDA(미국의약품안정청)에 의약품 원료로 등재되어 있으며, 미국에서는 골조직 강화용(Bone Keeper) 의약품으로 출시되고 있다. 더욱이, 미국, 프랑스 및 스웨덴 등에서 치아 수복을 위한 조공제나 의료용 골조직 수복제 및 인공 골조직으로 사용중이다.

[제2실시예]

본 발명은 첨가제 100 중량부 대비 대마 분말 5~15 중량부, 황토 분말 5~15 중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제2실시예에서는 제1실시예에 의하여 제조된 기능성 타일 접착제 조성물의 첨가제 100 중량부 대비 대마 분말과 황토 분말을 각각 10 중량부씩 더 포함시켜 교반하여 타일 접착제 조성물을 제조한다.

여기에서 대마 분말과 황토 분말은 탁기 및 오염물질의 감소 효과가 있으며, 실내의 살균, 제습, 제독, 항균의 효과도 제공한다.

[제3실시예]

본 발명은 대마 분말과 황토 분말이 혼합된 첨가제 100 중량부 대비 나노 실버(NANO SILVER) 0.01~5.0 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 여기에 첨가제 100 중량부 대비 식물성 향기원료 0.01~0.02 중량부를 투입하여 1,000~2,000 rpm으로 5~60분 동안 교반한 다음, 20~60℃의 온도에서 6~12시간 동안 숙성시킨 뒤, 500~700℃의 온도에서 1~5시간 동안 노출시켜 획득한 첨가제가 포함된 타일 접착제 조성물을 포함한다.

제3실시예에서는 제2실시예에 의하여 제조된 조성물의 첨가제 100 중량부 대비 나노 실버(NANO SILVER) 1.5 중량부를 추가하여 교반한 다음, 상기 나노 실버(NANO SILVER)가 포함된 기능성 타일 접착제 조성물의 첨가제 100 중량부 대비 식물성 향기원료 0.01 중량부를 투입하여 1,000 rpm으로 30분 동안 교반한다.

이후, 50℃의 온도에서 6시간 동안 숙성시킨 뒤, 500℃의 온도에서 3시간 동안 노출시킨 첨가제가 혼합된 타일 접착제 조성물을 생산한다.

이와 같이 미리 설정된 rpm과 온도, 시간을 유지하여 제조함으로써, 식물성 향기 원료에서 향기가 가장 강하게 나오는 것이 실험적으로 확인되었다.

상기 식물성 향기원료로는 로즈마리나 만다린 등 천연허브향을 제공하는 0.05㎜ 이하의 허브파우더를 이용할 수 있으며, 과일 향, 아로마 향, 꽃 향을 내는 물질을 이용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 기능성 타일 접착제 조성물의 실험 의뢰에 따른 시험결과는 아래와 같다.

[실험예]

* 품명: 바이오 액상 마감제

* 시험항목: 원적외선 방출, 세균 감소율, 기호도(향기, 색에 대한 기호도의 평균)

* 측정온도: Black Body- 40℃, Sample Surface- 40℃

*시험결과

	제1실시예	제2실시예	제3실시예
원적외선 방사율 (파장 5∼20㎛)	0.874	0.890	0.891
원적외선 방사 에너지 (W/m²*㎛, 40℃)	351.878	352.720	353.005
세균 감소율	95%	97%	99.9%
기호도(향기, 색)	3.43±0.15	4.55±0.17	4.55±0.17

상기 실험결과에서 실시예 모두 원적외선 방사율과 원적외선 방사 에너지가 기대치 이상임을 확인할 수 있다. 이는 타일 접착제 조성물에 포함된 포졸란 때문인 것으로 추정된다.

또한, 세균 감소율을 살펴보면, 제1실시예의 경우 시험 균주에 대하여 세균 감소율이 95%를 나타내었다. 따라서 은-수산화아파타이트 등이 함유된 제2혼합물이 포함되는 경우, 시간이 흐를수록 세균수가 감소하여 항균성이 증가함을 알 수 있었다. 또한, 제2실시예의 경우는 세균 감소율이 97%를 나타내었으며, 제3실시예의 경우 99.9%로 가장 우수함을 나타내었다.

한편, 대마와 황토가 포함된 제2실시예의 타일 접착제 조성물은 천연 물질인 황토와 대마가 신선한 공기를 유인하며, 항균·항취 기능이 종래의 타일 접착제 조성물보다 월등히 높아 기호도가 높게 나타났다.

여기에서 기호도는 각 검사원이 독립된 검사실에서 관능적 특성을 평가하여 측정되었다. 관능 검사는 향기, 색에 대한 기호도를 각각 평가한 뒤 총기호도를 산출하는 방식으로 수행하였으며, 나쁘다(1점)에서 아주 좋다(5점)까지 5단계의 기호척도법으로 평가하였다.

평가결과는 PC-SAS를 사용하여 분석하였고, 각 분석치 간의 유의성은 P＜0.05에서 던컨의 다범위 검정(Duncan's multiple range test)에 의하여 분석하였다.

한편, 제3실시예의 경우 추가되는 나노 실버(NANO SILVER) 물질은 미립자로서, 고온에서도 안정적이며, 항균·제균력이 꾸준히 지속되고, 제1실시예 및 제2실시예 보다 탁월한 항균·제균력(99.9%)을 나타내고 있다.

여기에서 나노 실버는 은(Ag) 입자를 1/10억 이하의 크기로 나노화한 것으로, 천연 항균·제균제로 인체에 무독성, 무자극성이다. 나노 실버는 강력한 살균력이 있으면서도 균에 직접 작용하여 균의 세포막을 녹이는 한편 균의 전자전달계를 방해하여 균을 제거하므로 99.9%의 항균력을 자랑한다.

나노 실버의 첨가량은 거듭된 실험을 통하여 얻은 결과치로서, 만약 0.01 중량부 이하를 첨가하면 항균 작용을 기대하기 어렵고, 0.02 중량부 이상을 첨가하면 그 이하로 첨가하였을 때와 효과의 차이가 미미하여 재료의 낭비로 이어질 수 있다.

본 발명의 타일 접착제 조성물을 이용한 타일 시공은 (a) 타일을 시공할 바탕면을 정리하는 바탕처리단계; (b) 바탕면에 본 발명의 타일 접착제 조성물을 도포하는 단계; (c) 상기 타일 접착제 조성물 상부에 타일을 부착하는 단계; (d) 타일 사이에 타일 줄눈제를 충전하는 단계; 및 (e) 양생 및 보양 단계를 통하여 이루어진다.

본 발명의 기능성 타일 접착제 조성물은 주거용 또는 사무용 구조물의 바닥, 벽체뿐만 아니라, 정수장, 배수지 등의 수처리 구조물 등에 이용할 수 있으며, 특히, 수처리 구조물에 이용하는 경우에는 콘크리트 중성화 방지와 향균성 향상으로 구조물의 사용성 및 내구성 향상이 가능하다.

Claims

물 20~35 중량%, 수성디스퍼젼 5~15 중량%, 실리카 30~40 중량%, 시멘트 30~40 중량%, 포졸란 1~20 중량%, 첨가제 1~5 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제1항에서,
상기 수성디스퍼젼은 스틸렌-부타디엔고무(SBR), 클로로플렌고무(CR), 메티크릴산메틸부타디엔고무(MBR), 폴리아크릴에스터(PAE), 폴리에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리스틸렌아크릴에스터(SAE), 폴리비닐프로피오네이트(PVP), 폴리프로필렌(PP), 에폭시 중에서 선택되는 수성폴리머 디스퍼젼 또는 셀룰로오스유도체, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크레이트 중에서 선택되는 수용성 폴리머인 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제1항에서,
제올라이트, 수산화아파타이트, 은-수산화아파타이트, 인산 지르코늄, 실리카겔 중 하나 이상으로 구성되는 항균조성물을 첨가제 100 중량부 대비 10~80 중량부의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제3항에서,
상기 은-수산화아파타이트는 물 1리터에 수산화칼슘 30~40g, 질산은 또는 과염소산은 100~200g, 인산 30~50g의 비율로 투입하여 혼합 교반시킨 다음, 200~500℃의 온도에서 건조하여 획득되는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제3항에서,
첨가제 100 중량부 대비 대마 분말 5~15 중량부, 황토 분말 5~15 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제5항에서,
첨가제 100 중량부 대비 나노 실버(NANO SILVER) 0.01~5.0 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.
제6항에서,
첨가제 100 중량부 대비 식물성 향기원료 0.01~0.02 중량부를 투입하여 1,000~2,000 rpm으로 5~60분 동안 교반한 다음, 20~60℃의 온도에서 6~12시간 동안 숙성시킨 뒤, 500~700℃의 온도에서 1~5시간 동안 노출시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 기능성 타일 접착제 조성물.